Подшипники качения с размерами 50x110x27 мм: полный технический анализ и сфера применения
Габаритные размеры 50x110x27 мм являются стандартизированными и обозначают, соответственно, внутренний диаметр (d = 50 мм), наружный диаметр (D = 110 мм) и ширину (B = 27 мм) подшипника. Данный типоразмер широко распространен в промышленном оборудовании, где требуется обеспечить надежную опору для валов среднего диаметра при значительных радиальных и, в некоторых конструкциях, комбинированных нагрузках. В рамках этих габаритов выпускается несколько основных типов подшипников качения, выбор которых определяется условиями эксплуатации.
Основные типы подшипников в размере 50x110x27 мм
Под данным размерным рядом подразумеваются прежде всего радиальные шарикоподшипники, однако существуют и другие конструктивные исполнения. Материалом для колец и тел качения в стандартном исполнении служит подшипниковая сталь марки ШХ15 или ее зарубежные аналоги (100Cr6). Для особых условий применяются стали с добавлением хрома, никеля, молибдена, а также нержавеющие или термостойкие сплавы.
1. Радиальный однорядный шарикоподшипник (тип 6000)
Наиболее универсальный и массово применяемый тип. Обозначение по ГОСТ 8338-75 или ISO 15: 6210. Способен воспринимать радиальные и умеренные осевые нагрузки в обоих направлениях. Отличается невысоким моментом трения, способностью работать на высоких скоростях вращения. Часто используется в узлах, где не требуется регулировка осевого зазора.
- Основное назначение: Электродвигатели, редукторы общего машиностроения, вентиляторы, насосы, шпиндели станков.
- Конструктивные варианты: Открытое исполнение, с защитными шайбами (Z, 2Z), с контактными сальниками (RS, 2RS).
- Основное назначение: Конвейерные ролики, сельхозтехника, текстильные машины, валы с возможной деформацией.
- Основное назначение: Редукторы, коробки передач, шпиндели, опоры прокатных станов – узлы с преобладающими чисто радиальными нагрузками.
- Консистентная смазка: Применяется для узлов с умеренными скоростями и температурами. Подшипниковый узел заполняется на 1/3-1/2 объема. Требует периодического пополнения смазки и защиты от попадания абразивов.
- Жидкая циркуляционная смазка (масло): Используется в высокоскоростных или высоконагруженных агрегатах (турбины, мощные генераторы). Обеспечивает отвод тепла и непрерывное обновление смазывающей пленки. Требует сложной системы фильтрации и охлаждения масла.
- Материалы сепаратора: Для высоких скоростей – латунь или текстолит, для стандартных условий – сталь.
- Усталостное выкрашивание (питтинг): Естественный износ при длительной циклической нагрузке.
- Абразивный износ: Появление матовых дорожек и задиров из-за попадания твердых частиц в смазку.
- Коррозия: Точечные или сплошные поражения поверхности из-за попадания влаги или агрессивных сред.
- Пластические деформации (вмятины): Результат ударных нагрузок или вибрации при неподвижном состоянии.
- Перегрев и отпуск материала (синеватые побежалости): Следствие недостатка смазки, чрезмерного натяга или перегрузки.
- Электроэрозия (флютинг): Характерные рифленые повреждения от прохождения токов утечки через подшипник.
- 6210 – тип и размер: радиальный однорядный шарикоподшипник 50x110x27 мм.
- C3 – группа радиального зазора, большая, чем нормальная. Используется для узлов, где ожидается нагрев, для компенсации теплового расширения.
- P5 – класс точности, повышенный (выше нормального P0). Обеспечивает меньшее биение и более точное вращение.
2. Радиальный двухрядный сферический шарикоподшипник (тип 1000)
Обозначение: 1210. Имеет два ряда шариков, беговая дорожка наружного кольца выполнена в виде сферы. Ключевая особенность – способность к самоустановке, то есть компенсации несоосности вала и корпуса (до 3°). Незаменим в конструкциях, где возможен монтажный перекос или прогиб вала под нагрузкой.
3. Радиальный роликоподшипник с короткими цилиндрическими роликами (тип 2000)
Обозначение: 2210 или NJ210, NU210 и др., в зависимости от наличия бортов на кольцах. Обладает значительно большей радиальной грузоподъемностью по сравнению с шариковым того же размера. Не воспринимает осевые нагрузки (кроме некоторых разновидностей, например, типа NJ). Требует точной взаимной центровки колец.
Классы точности, зазоры и натяги
Для подшипников 50x110x27 мм регламентированы классы точности (по возрастанию): P0 (нормальный), P6, P5, P4, P2. Более высокий класс обеспечивает минимальное биение, снижение вибрации и шума, повышенную частоту вращения. В энергетическом оборудовании (турбогенераторы, высокооборотные двигатели) часто применяются классы P5 и выше.
Радиальный зазор (серия зазора) – критический параметр. Стандартный зазор (группа CN/C0) подходит для большинства условий. Для прецизионных или высокотемпературных узлов выбирают увеличенные зазоры (C3, C4), для узлов с повышенными требованиями к жесткости и минимальным биением – уменьшенные (C2).
| Тип подшипника | Обозначение (пример) | Динамическая грузоподъемность, C, кН | Статическая грузоподъемность, C0, кН | Предельная частота вращения (масло), об/мин | Основные преимущества | Ограничения |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Радиальный шариковый однорядный | 6210 | 35.1 | 23.2 | 10000 | Универсальность, высокая скорость, низкое трение | Ограниченная радиальная емкость |
| Сферический шариковый двухрядный | 1210 | 22.0 | 11.2 | 7500 | Самоустановка, компенсация перекосов | Пониженная грузоподъемность и скорость |
| Роликовый цилиндрический (NU) | NU210 | 60.5 | 51.0 | 9000 | Максимальная радиальная грузоподъемность | Не воспринимает осевые нагрузки |
Монтаж, смазка и обслуживание в энергетике
Правильный монтаж подшипника 50x110x27 мм – залог его долговечности. Установка на вал диаметром 50 мм осуществляется с натягом, обеспечивающим неподвижность внутреннего кольца относительно вала. Наружное кольцо в корпусе обычно устанавливается с небольшим зазором для возможности осевого перемещения при тепловом расширении (кроме случаев фиксированных опор). Монтаж производится с помощью прессов или термоспособом (нагрев подшипника в масляной ванне до 80-100°C). Ударные нагрузки при запрессовке недопустимы.
Системы смазки
Диагностика неисправностей и причины выхода из строя
В энергетическом оборудовании отказ подшипникового узла может привести к серьезным последствиям. Основные признаки неисправности: повышенная вибрация, шум (гул, скрежет), нагрев корпуса выше 70-80°C. Анализ причин проводится по характеру повреждения дорожек качения и тел качения.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник 6210 от 6210-ZZ?
Подшипник 6210 – открытого исполнения. Обозначение 6210-ZZ (или 6210-2Z) указывает на наличие двух защитных металлических шайб (крышек) на обеих сторонах. Шайбы препятствуют вытеканию консистентной смазки и попаданию крупных частиц пыли, но не являются герметичными. Для полной защиты от влаги и пыли используются подшипники с резиновыми уплотнениями (например, 6210-2RS).
Какой подшипник выбрать для высокооборотного электродвигателя на 3000 об/мин?
Для электродвигателей с частотой вращения 3000 об/мин и валом 50 мм стандартным выбором является радиальный шарикоподшипник 6210 класса точности не ниже P6. Предпочтительно исполнение с контактным уплотнением (2RS) для удержания заводской смазки, либо использование в узле с эффективной циркуляционной жидкой смазкой. Важное значение имеет правильный радиальный зазор (часто C3 для компенсации теплового расширения).
Можно ли заменить роликоподшипник NU210 на шариковый 6210?
Прямая замена возможна только после инженерной оценки. NU210 имеет в 1.5-2 раза большую радиальную грузоподъемность. Если в узле действуют значительные радиальные нагрузки, замена на шариковый приведет к его преждевременному износу. Если же радиальные нагрузки умеренны, но появляются осевые, которые NU210 не воспринимает, такая замена может быть оправдана. Необходимо проверить посадочные размеры и схему фиксации колец.
Как определить необходимый класс точности подшипника?
Класс точности определяется требованиями к точности вращения узла. Класс P0 (нормальный) подходит для большинства рядовых механизмов (вентиляторы, простые редукторы). Классы P6, P5 применяются в электродвигателях общего назначения, автомобильных узлах. Классы P4, P2 (и их аналоги ABEC 7, 9) используются в высокоточных шпинделях станков, гироскопах, прецизионных приборах. Повышение класса ведет к значительному росту стоимости.
Что означает маркировка на подшипнике, например, «6210 C3 P5»?
Данная маркировка расшифровывается следующим образом:
Заключение
Подшипники габарита 50x110x27 мм представляют собой критически важные компоненты в широком спектре промышленного и энергетического оборудования. Корректный выбор конкретного типа (шариковый, роликовый, сферический), его исполнения (открытый, защищенный), класса точности и зазора напрямую определяет надежность, ресурс и эффективность всего узла. Применение в энергетике накладывает дополнительные требования к стойкости к вибрациям, температурным перепадам и, в ряде случаев, к токам утечки. Соблюдение правил монтажа, использование рекомендованной системы смазки и регулярный мониторинг состояния вибродиагностикой являются обязательными условиями для обеспечения безотказной работы подшипниковых опор в ответственных установках.