Подшипники 50х90х20 мм

Подшипники 50х90х20 мм: технические характеристики, типы, применение и подбор

Габаритные размеры 50х90х20 мм обозначают стандартизированный типоразмер подшипника качения, где 50 мм – внутренний диаметр (d), 90 мм – наружный диаметр (D), и 20 мм – ширина (B) или высота (для упорных подшипников). Данный размерный ряд является широко распространенным в промышленном оборудовании, включая электротехническую и энергетическую отрасль. Основное назначение – обеспечение вращения валов с посадочным диаметром 50 мм при значительных радиальных и/или осевых нагрузках, с высокой точностью и долговечностью.

Основные типы подшипников с размерами 50х90х20 мм

В данном типоразмере производятся несколько основных типов подшипников, каждый из которых имеет уникальную конструкцию и область применения.

1. Радиальные шарикоподшипники однорядные (тип 6000, 16000, 61800)

Наиболее распространенный тип. Предназначены преимущественно для восприятия радиальных нагрузок, но способны выдерживать и умеренные осевые нагрузки в обоих направлениях. Отличаются низким моментом трения и высокой скоростью вращения.

Обозначение: 6310 (стандартная серия), 6010 (с защитными шайбами), 6210 (легкая серия, но с близкими размерами, точный аналог требует проверки каталога). Для размера 50x90x20 часто используется обозначение 6310, где «3» – серия диаметров, «10» – код внутреннего диаметра (10*5=50 мм).
Конструкция: Кольца с глубокими канавками, сепаратор (металлический или полимерный), набор шариков.
Применение: Электродвигатели средней мощности, вентиляторы, насосы, редукторы, общее машиностроение.

2. Радиальные роликоподшипники с цилиндрическими роликами (тип N, NU, NJ, NF)

Предназначены для восприятия исключительно высоких радиальных нагрузок. Благодаря линейному контакту тел качения с дорожками имеют значительно большую радиальную грузоподъемность, чем шариковые аналоги, но не воспринимают осевые нагрузки (кроме некоторых модификаций).

Обозначение: NU210, N210, NJ210, NF210.
Конструкция: Наружное и внутреннее кольцо с буртами (в зависимости от типа), набор цилиндрических роликов, сепаратор.
Применение: Приводные валы тяжелого оборудования, шпиндели, электрогенераторы, где преобладают радиальные нагрузки.

3. Радиально-упорные шарикоподшипники (тип 7000)

Способны одновременно воспринимать значительные радиальные и однонаправленные осевые нагрузки. Угол контакта (обычно 15°, 25° или 40°) определяет соотношение радиальной и осевой грузоподъемности.

Обозначение: 7210B (угол контакта 40°), 7310B.
Конструкция: Кольца со скошенными дорожками качения. Часто устанавливаются парно с противоположной ориентацией.
Применение: Высокоскоростные узлы с комбинированными нагрузками: шпиндели, турбины, главные валы.

4. Упорные шарикоподшипники (тип 5000, 8000)

Предназначены исключительно для восприятия осевых нагрузок. Не воспринимают радиальные нагрузки. Размер 50x90x20 для упорных подшипников может обозначать: d=50 мм, D=90 мм, H=20 мм (высота).

Обозначение: 51110 (однорядный упорный шарикоподшипник).
Конструкция: Два кольца (осевые дорожки качения), комплект шариков и сепаратор.
Применение: Вертикальные валы, опоры скольжения с осевой нагрузкой, поворотные устройства.

Таблица сравнения основных типов подшипников 50х90х20 мм

Тип подшипника	Пример обозначения	Основная нагрузка	Максимальная частота вращения*	Преимущества	Типичное применение в энергетике
Радиальный шариковый	6310	Радиальная, умеренная осевая	Высокая	Низкое трение, универсальность, низкая стоимость	Вспомогательные электродвигатели, вентиляторы охлаждения, насосы систем смазки
Цилиндрический роликовый	NU210	Высокая радиальная	Средняя/Высокая	Высокая радиальная грузоподъемность, допуск осевого смещения колец (тип NU, N)	Приводные валы мощных насосов (циркуляционных, питательных), генераторы
Радиально-упорный шариковый	7210B	Комбинированная	Очень высокая	Высокая точность, работа при комбинированных нагрузках	Турбокомпрессоры, высокоскоростные валы газотурбинных установок
Упорный шариковый	51110	Осевая	Низкая/Средняя	Высокая осевая грузоподъемность	Вертикальные гидроагрегаты, упорные узлы поворотных механизмов

*Конкретные значения зависят от класса точности, смазки и конструкции сепаратора. Данные носят сравнительный характер.

Ключевые технические параметры и материалы

При выборе подшипника 50х90х20 мм необходимо учитывать ряд критически важных параметров.

1. Класс точности (допуски)

Определяет отклонения геометрических размеров, биения и шум. Классы регламентированы стандартами ISO и ABEC. Для энергетического оборудования чаще всего применяются классы:

P0 (нормальный) – стандартный класс для большинства обычных применений.
P6 (повышенный) – для электродвигателей средней мощности, высокооборотных агрегатов.
P5 (высокий) – для высокоскоростных шпинделей, точных редукторов, турбин.
P4 (сверхвысокий) – для особо точного и высокоскоростного оборудования (например, в газовых турбинах).

2. Радиальный зазор (люфт)

Величина зазора между телами качения и дорожками. Обозначается сериями CN (нормальная), C3 (увеличенный), C4 (большой) и т.д. Выбор зависит от условий монтажа (напрессовка), рабочей температуры и требуемой точности позиционирования вала. Для нагревающихся узлов часто выбирают зазор C3.

3. Материалы

Кольца и тела качения: Высокоуглеродистая хромистая сталь ШХ15 (аналог 100Cr6). Для особых условий – нержавеющая сталь (AISI 440C), керамика (гибридные подшипники с керамическими шариками Si3N4).
Сепараторы:
- Штампованные стальные</strong – наиболее распространены, прочны.
- Механически обработанные латунные</strong – для высоких скоростей и ударных нагрузок.
- Полимерные (PEEK, PA66)</strong – снижают шум, трение, не требуют смазки, но имеют температурные ограничения.

4. Системы смазки и защиты

Подшипники 50х90х20 мм могут поставляться как без смазки (для последующего закладки смазочного материала в узел), так и с заводской консистентной смазкой. Защита от утечки смазки и попадания загрязнений обеспечивается:

Защитными шайбами (Z, ZZ): Простые металлические крышки, не обеспечивают герметичность, но защищают от крупных частиц.
Контактными сальниками (RS, 2RS): Резиновые уплотнения, герметично прилегающие к внутреннему кольцу. Обеспечивают лучшую защиту, но увеличивают момент трения. Материал сальника (NBR, FKM) должен соответствовать температурному диапазону.

Особенности применения в электротехнике и энергетике

В энергетической отрасли подшипники данного типоразмера работают в условиях высоких требований к надежности, часто при повышенных температурах и длительной непрерывной работе.

Электродвигатели и генераторы: Подшипники 50х90х20 мм (типа 6310, NU210) часто используются на валах роторов двигателей мощностью от 50 до 200 кВт. Критически важны виброакустические характеристики и класс точности (P6, P5). Для предотвращения протекания паразитных токов через подшипник (токи Фуко) применяются подшипники с изолирующим покрытием на наружном или внутреннем кольце (часто оксид керамический) или используют гибридные керамические подшипники.
Насосное оборудование (питательные, циркуляционные, сетевые насосы): Работают под значительными радиальными и осевыми нагрузками. Применяются роликовые цилиндрические (NU, NJ) или радиально-упорные шариковые подшипники. Требуется стойкость к вибрациям и обеспечение точного осевого фиксирования вала.
Вентиляторы и дымососы: Используются радиальные шарикоподшипники с защитными шайбами или контактными сальниками (2RS) из-за запыленности среды. Важен правильный расчет и обеспечение смазки на весь срок службы (L10).
Турбинная техника: В вспомогательных системах (маслонасосы, регуляторы) могут применяться высокоточные подшипники данного типоразмера. Основное требование – стабильность работы в широком диапазоне температур.

Монтаж, смазка и обслуживание

Правильный монтаж – залог долговечности подшипника. Для вала Ø50 мм посадка внутреннего кольца, как правило, осуществляется с натягом (k5, m5), наружное кольцо в корпус – с небольшим зазором или переходной посадкой (H7, J7). Монтаж должен производиться с применением соответствующего инструмента (пресс, индукционный нагреватель), без передачи ударных нагрузок через тела качения. Смазка должна соответствовать скоростному и температурному режиму узла. Для высокоскоростных применений – масляная смазка (капельная, циркуляционная, масляный туман). Для большинства же применений в энергетике используются консистентные смазки на основе литиевого или комплексного литиевого загустителя с присадками, стойкие к окислению и воде.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Как точно определить тип подшипника по размерам 50х90х20?

Ответ: Только по размерам определить тип невозможно. Необходимо знать маркировку на самом изделии или технические условия узла. Размеры указывают на принадлежность к типоразмерной серии, но внутри нее существуют радиальные, роликовые, упорные и другие типы. Основной идентификатор – условное обозначение, нанесенное на кольцо (например, 6310 ZZ).

Вопрос: Чем отличается подшипник 6310 от 6010? Оба имеют размеры ~50x90x20.

Ответ: 6310 – подшипник серии «средняя широкая» (серия 3). 6010 – подшипник серии «сверхлегкая» (серия 1), его фактические размеры: 50x80x16 мм. Это другой типоразмер. Для размера 50x90x20 правильным базовым аналогом является 6310. Всегда сверяйтесь с таблицами размеров.

Вопрос: Какой радиальный зазор (C3 или CN) выбрать для электродвигателя?

Ответ: Для большинства стандартных электродвигателей общепромышленного применения с рабочей температурой до 80-90°C достаточно зазора CN (нормальный). Если двигатель работает в условиях повышенного нагрева (например, из-за частых пусков или высокой окружающей температуры), или если используется натяг при посадке обоих колец, рекомендуется зазор C3. Это компенсирует тепловое расширение и предотвращает заклинивание.

Вопрос: Можно ли заменить роликовый подшипник NU210 на шариковый 6310 в насосе?

Ответ: Категорически не рекомендуется без проведения инженерного расчета. NU210 рассчитан на значительно более высокие радиальные нагрузки. Замена на шариковый подшипник приведет к его преждевременному износу и выходу из строя из-за перегрузки. Замена возможна только на аналогичный по типу и грузоподъемности подшипник, указанный в паспорте оборудования.

Вопрос: Что означает маркировка 6310-2RS C3?

Ответ: Это расшифровывается следующим образом: 6310 – радиальный однорядный шарикоподшипник средней серии с d=50 мм, D=90 мм, B=23 мм (обратите внимание, ширина у 6310 составляет 23 мм, а не 20). 2RS – наличие двух контактных резиновых сальников с обеих сторон. C3 – группа радиального зазора, увеличенная относительно нормальной.

Вопрос: Как часто нужно проводить замену смазки в таком подшипнике?

Ответ: Периодичность обслуживания зависит от условий работы: скорости, температуры, типа смазки и защиты. Для закрытых подшипников с сальниками (2RS) часто закладывается смазка на весь срок службы (L10). Для открытых подшипников в составе узла регламент указывает производитель оборудования. В среднем, для агрегатов энергетики пересмотр и добавление смазки может производиться во время плановых ремонтов (раз в 1-3 года). Избыток смазки так же вреден, как и ее недостаток.

Заключение

Подшипники типоразмера 50х90х20 мм представляют собой широкий класс узлов качения, критически важных для надежной работы промышленного и энергетического оборудования. Корректный подбор конкретного типа (радиальный, роликовый, радиально-упорный), класса точности, зазора и системы защиты напрямую влияет на ресурс, энергоэффективность и безотказность всего агрегата. При выборе, замене или обслуживании необходимо строго руководствоваться технической документацией на оборудование, каталогами производителей подшипников и учитывать все особенности реальных условий эксплуатации.