Подшипники качения с размерами 45x90x23 мм: техническая спецификация, применение и подбор
Габаритные размеры 45x90x23 мм являются стандартизированными и описывают основные параметры подшипника качения: внутренний диаметр (d) = 45 мм, наружный диаметр (D) = 90 мм и ширину (B) = 23 мм. Данный типоразмер широко распространен в различных отраслях промышленности, включая энергетику, где надежность и точность вращающихся узлов критически важна. В этой статье рассматриваются все типы подшипников, соответствующие данным размерам, их конструктивные особенности, материалы, сферы применения и правила монтажа.
Типы подшипников с размерами 45x90x23 мм
Под указанные габариты выпускаются несколько основных типов подшипников, каждый из которых предназначен для определенных условий работы.
1. Радиальные шарикоподшипники (тип 6000)
Наиболее распространенный тип. Подшипник шариковый радиальный однорядный с защитными шайбами или без них. Серия 6009 (где «09» означает код внутреннего диаметра 45 мм) имеет точные размеры 45x90x23 мм. Обозначение: 6009 или 6009-2Z (с двухсторонними металлическими защитными шайбами), 6009-2RS (с двухсторонними контактными сальниками). Предназначен для восприятия преимущественно радиальных нагрузок, а также комбинированных (радиально-осевых) нагрузок небольшой величины.
2. Радиальные роликоподшипники с короткими цилиндрическими роликами (тип NU, NJ, NUP)
Обозначение, например, NU 2209, NJ 2209, NUP 2209. Имеют те же габариты 45x90x23 мм (серия 2209). Отличаются высокой радиальной грузоподъемностью, но не воспринимают осевые нагрузки (за исключением комбинаций типа NJ+NUP). Применяются в узлах с высокими радиальными нагрузками и строгими требованиями к точности вращения.
3. Сферические роликоподшипники (тип 22200 CC/W33)
Обозначение: 22209 CC/W33. Габариты: 45x85x23 мм (ширина может незначительно отличаться у некоторых производителей, но 23 мм является стандартной для серии 22209). Ключевая особенность – самоустанавливаемость, способность компенсировать перекосы вала до 2-3°. Оснащены смазочными канавками и отверстиями (обозначение W33). Предназначены для тяжелых радиальных и умеренных осевых нагрузок в условиях несоосности.
4. Радиально-упорные шарикоподшипники (тип 7000)
Обозначение: 7209 BEP, 7309 BEP. Угол контакта обычно 40°. Предназначены для восприятия комбинированных (радиальных и однонаправленных осевых) нагрузок. Требуют точного монтажа и регулировки.
Технические характеристики и материалы
Основные технические параметры варьируются в зависимости от типа подшипника.
| Тип подшипника | Динамическая грузоподъемность, C (кН) | Статическая грузоподъемность, C0 (кН) | Предельная частота вращения (об/мин) со смазкой | Основное назначение |
|---|---|---|---|---|
| 6009-2Z | 21.0 — 24.5 | 14.0 — 16.0 | 9000 — 10000 | Радиальные и легкие комбинированные нагрузки |
| NU 2209 | 75.0 — 85.0 | 71.0 — 78.0 | 7500 — 8500 | Высокие радиальные нагрузки |
| 22209 CC/W33 | 95.0 — 112.0 | 95.0 — 112.0 | 5600 — 6300 | Тяжелые ударные нагрузки, несоосность |
| 7209 BEP | 35.0 — 40.0 | 26.0 — 29.0 | 8000 — 9000 | Комбинированные нагрузки с преобладанием осевой |
Материалы:
- Кольца и тела качения: Сталь шарикоподшипниковая высокоуглеродистая марки 100Cr6 (AISI 52100). Стандартная термообработка – сквозная закалка до твердости 58-62 HRC.
- Сепараторы:
- Штампованные стальные (для большинства стандартных применений).
- Машинно-обработанные латунные (для высокоскоростных и вибрационных нагрузок).
- Полимерные (стеклонаполненный полиамид PA66, PEEK) – снижают шум, вес, требуют меньше смазки.
- Специальные исполнения: Для агрессивных сред (химическая, пищевая промышленность) применяются подшипники из нержавеющей стали AISI 440C. Для высоких температур – стали с добавлением молибдена и специальной термообработкой.
- Электродвигатели и генераторы: В двигателях мощностью от 15 до 75 кВт. Подшипники 6009-2RS или 6009-2Z часто используются на не приводном конце вала (DE), в то время как на приводном конце (NDE) может устанавливаться роликовый подшипник для восприятия более высоких нагрузок.
- Насосное оборудование: Центробежные, циркуляционные, питательные насосы. Для чистых сред – шарикоподшипники с сальниками, для нагрузок – роликовые NU/NJ серии.
- Редукторы и приводы: В быстроходных и промежуточных валах редукторов общего назначения. Сферические роликоподшипники (22209) применяются в тяжелонагруженных редукторах, работающих с возможным перекосом.
- Вентиляторы и дымососы: Особенно востребованы самоустанавливающиеся сферические роликоподшипники (22209 CC/W33), способные работать при прогибе вала и термических деформациях корпуса.
- Приводы задвижек и регулирующей арматуры: Подшипники скольжения и качения в редукторах механизмов управления.
- Посадка с натягом: Внутреннее кольцо на вал диаметром 45 мм обычно устанавливается с натягом для предотвращения проворачивания. Рекомендуемые поля допуска вала: k5, m5, m6 для циркуляционного нагружения кольца.
- Посадка в корпус: Наружное кольцо в корпус с зазором или легким натягом. Рекомендуемые поля допуска корпуса: H7, J7.
- Методы монтажа: Запрессовка с помощью монтажной оправки с приложением усилия к насаживаемому кольцу. Недопустима передача монтажного усилия через тела качения. Нагрев подшипника в масляной ванне до 80-100°C перед установкой (метод термоусаживания) – предпочтительный способ для средних и больших натягов.
- Вибродиагностика: Регулярный контроль виброускорения и виброскорости на частотах вращения для выявления дефектов на ранней стадии.
- Термоконтроль: Температура корпуса узла не должна превышать +70°C при длительной работе (для стандартных смазок). Резкий рост температуры – признак неисправности.
- Акустический контроль: Наличие постороннего шума (гудения, стука, скрежета) указывает на износ, отсутствие смазки или разрушение сепаратора.
- 22209: Тип и серия (сферический роликоподшипник, легкая серия).
- CC: Конструкция сепаратора (машинно-обработанный латунный).
- C3: Радиальный внутренний зазор, больший, чем нормальный. Важно для монтажа с натягом или при работе с повышенными температурами.
- W33: Конструктивная особенность – смазочная канавка и три отверстия в наружном кольце для подвода смазки.
Сферы применения в энергетике и смежных отраслях
Подшипники данного типоразмера находят применение в широком спектре оборудования среднего размера и мощности.
Монтаж, смазка и техническое обслуживание
Правильная установка определяет ресурс подшипника.
Способы монтажа на вал:
Смазка:
Выбор между пластичной и жидкой смазкой зависит от скорости вращения и условий эксплуатации.
| Тип смазки | Рекомендуемый продукт | Температурный диапазон | Область применения |
|---|---|---|---|
| Пластичная (консистентная) | Литиевые комплексы (NLGI 2), на основе полимочевины для высоких температур | -30°C … +130°C (до +180°C для специальных) | Стандартное исполнение для узлов с периодическим обслуживанием. Заполнение 1/3 — 1/2 свободного объема полости. |
| Жидкая (масло) | Минеральные или синтетические масла ISO VG 68, 100 | Зависит от базового масла | Высокоскоростные узлы, редукторы, централизованные системы смазки. |
Контроль и диагностика:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник 6009 от 6209?
Основное отличие – в серии по ширине. Подшипник 6209 имеет размеры 45x85x19 мм (внутренний диаметр 45 мм, наружный 85 мм, ширина 19 мм). Таким образом, подшипник 6009 (45x90x23 мм) при том же внутреннем диаметре имеет больший наружный диаметр и ширину, что обеспечивает ему более высокую грузоподъемность и лучший отвод тепла по сравнению с 6209.
Можно ли заменить подшипник с сальником (2RS) на подшипник с защитной шайбой (2Z)?
Да, такая замена возможна, но с учетом условий работы. Шайбы (2Z) обеспечивают лучшую защиту от пыли и сохранение смазки, но имеют большее трение и не являются абсолютно герметичными. Сальники (2RS) обеспечивают лучшую герметичность от жидкостей, но имеют более низкий предельный температурный диапазон (из-за материала сальника) и большее трение на высоких скоростях. В энергетике, в сухих и пыльных помещениях, замена 2RS на 2Z часто допустима, но обратная замена требует оценки скорости и температуры.
Как расшифровать полное обозначение подшипника, например, 22209 CC/C3W33?
Как подобрать аналог импортного подшипника 45x90x23 мм?
Необходимо знать не только размеры, но и тип подшипника. Основные производители (SKF, FAG/INA, NSK, TIMKEN) имеют взаимозаменяемые каталоги.
Примеры аналогов:
6009-2Z: SKF 6009-2Z, FAG 6009.2ZR.C3, NSK 6009ZZ.
22209 CC/W33: SKF 22209 CC/W33, TIMKEN 22209C, FAG 22209-E1-K.
При подборе необходимо сверять не только размеры, но и класс точности, величину внутреннего зазора и тип сепаратора.
Каков средний расчетный ресурс подшипника 6009 в электродвигателе?
Расчетный номинальный ресурс L10 (время, в течение которого не менее 90% подшипников из группы должны отработать без признаков усталости материала) для подшипника 6009 при стандартных условиях (радиальная нагрузка 10% от динамической грузоподъемности, частота 3000 об/мин) составляет порядка 30-40 тысяч часов. В реальных условиях электродвигателя ресурс сильно зависит от качества монтажа, чистоты смазки, отсутствия перекосов и вибраций. При правильной эксплуатации ресурс может значительно превышать расчетный.
Заключение
Подшипники с размерами 45x90x23 мм представляют собой унифицированный и широко применяемый типоразмер в промышленном оборудовании, включая ключевые узлы энергетических установок. Корректный выбор типа (шариковый, роликовый, сферический), исполнения (открытый, с защитой, с особым зазором) и производителя, а также строгое соблюдение правил монтажа и обслуживания являются определяющими факторами для обеспечения безотказной работы, максимального ресурса и, как следствие, общей надежности технологического процесса. Понимание деталей, заложенных в маркировке, и физических принципов работы каждого типа подшипника позволяет инженерно-техническому персоналу принимать обоснованные решения как при проектировании, так и при ремонте и модернизации оборудования.