Подшипники 70х110х20 мм

Подшипники 70x110x20 мм: технические характеристики, сферы применения и особенности выбора

Габаритные размеры 70x110x20 мм обозначают стандартизированные параметры подшипника скольжения или, в подавляющем большинстве случаев, игольчатого роликового подшипника: внутренний диаметр (d) = 70 мм, наружный диаметр (D) = 110 мм, ширина (B или C, в зависимости от типа) = 20 мм. Данный типоразмер является широко распространенным в тяжелом промышленном оборудовании, где требуется обеспечить вращательное или колебательное движение вала значительного диаметра при ограниченных радиальных габаритах и высокой нагрузочной способности.

Основные типы подшипников с размерами 70x110x20 мм

В данном посадочном размере производятся несколько принципиально разных видов подшипников, каждый из которых решает специфические инженерные задачи.

1. Игольчатые роликовые подшипники (Needle Roller Bearings)

Наиболее часто встречающийся тип в данном размере. Представляют собой радиальные подшипники с тонкими и длинными цилиндрическими роликами малого диаметра. Высота роликов близка к высоте самого подшипника, что обеспечивает большую площадь контакта с дорожками качения.

• Тип: Обычно без внутреннего кольца (RNA, NK, NA). Ролики и сепаратор работают непосредственно на поверхности вала, которая должна быть закалена и отшлифована. Это позволяет использовать максимальный диаметр вала (70 мм) при минимальных радиальных габаритах.
• Тип: С внутренним кольцом (NA, NAI). Применяются, когда поверхность вала не может быть должным образом упрочнена или для упрощения монтажа/демонтажа.
• Нагрузка: Высокая радиальная нагрузка при умеренных скоростях вращения. Осевая нагрузочная способность отсутствует или крайне мала.

2. Подшипники скольжения (втулки, вкладыши)

Изделия, работающие по принципу скольжения, изготавливаемые из материалов с низким коэффициентом трения.

• Материалы: Бронза (оловянистая, безоловянистая), биметаллические сталь-бронза, полимерные композиты (PTFE, PA, UHMWPE), графитопласты.
• Конструкция: Сплошные, разъемные (для коренных подшипников), с системой смазки (масляные канавки, карманы).

3. Сферические подшипники скольжения

Специализированный тип для соединений, где помимо вращения возможны небольшие угловые смещения (самоустанавливаемость). Широко применяются в шарнирных соединениях, рычажных системах.

• Конструкция: Внешнее кольцо со сферической внутренней поверхностью, внутреннее кольцо или цапфа сферической формы, часто с резьбой. Между ними – втулка из антифрикционного материала.
• Материал втулки: Сталь с покрытием PTFE, бронза, полиамид.

Технические характеристики и параметры выбора

При подборе подшипника 70x110x20 мм необходимо анализировать следующие ключевые параметры.

Таблица 1: Сравнительные характеристики основных типов подшипников 70x110x20 мм

Параметр	Игольчатый подшипник (без внутр. кольца)	Игольчатый подшипник (с внутр. кольцом)	Бронзовая втулка	Сферический подшипник скольжения
Радиальная нагрузка	Очень высокая	Высокая	Средняя/Низкая (зависит от материала)	Высокая
Осевая нагрузка	Не воспринимает	Не воспринимает	Низкая (торцевое скольжение)	Комбинированная (радиально-упорная)
Скорость вращения	Средняя	Средняя/Высокая	Низкая/Средняя (зависит от смазки)	Низкая (колебательное движение)
Момент трения	Низкий	Низкий	Зависит от пары трения и смазки	Зависит от материала втулки
Необходимость в смазке	Обязательна	Обязательна	Желательна (кроме полимерных)	Часто не требуется (при PTFE вкладыше)
Самосмазывающиеся свойства	Нет	Нет	Да (для спецматериалов с графитом/PTFE)	Да (в стандартном исполнении)
Допуск на несоосность	Минимальный	Минимальный	Низкий	Высокий (угловое смещение до ±10°)
Типовые сферы применения	Коробки отбора мощности, редукторы, тяжелые узлы вращения	Электродвигатели, зубчатые передачи	Гидроцилиндры, опоры скольжения, низкооборотные валы	Шарниры рычагов, тяг, штоков, системы управления

Дополнительные критерии выбора:

• Класс точности: Для игольчатых подшипников регламентируется стандартами ISO (Normal, Class 6, Class 5 и т.д.). Определяет допуски на геометрию и влияет на вибрацию, шум.
• Тип сепаратора: Стальной штампованный (наиболее распространенный), полимерный (снижает шум, позволяет работать при недостаточной смазке), массивный (для высоких скоростей или ударных нагрузок).
• Материал и покрытие: Сталь марки SH, через-hardened. Возможны специальные покрытия (цинк, фосфат) для коррозионной защиты.
• Условия эксплуатации: Температурный диапазон, наличие абразивной пыли, агрессивных сред, воды. Это определяет необходимость в защитных уплотнениях (для игольчатых), выбор материала втулки (для подшипников скольжения).

Сферы применения в энергетике и тяжелой промышленности

Подшипники данного типоразмера находят применение в ответственных узлах оборудования.

• Энергетическое машиностроение: Опорные и поддерживающие узлы роторов вспомогательных турбин, механизмы регулирования заслонок и клапанов в системах паро- и водоснабжения, шарнирные соединения в приводах крупногабаритной арматуры.
• Гидро- и ветроэнергетика: Узлы поворотных механизмов лопастей, соединения рычагов систем регулирования, опоры валов вспомогательных насосов и генераторов.
• Горнодобывающее и металлургическое оборудование: Шатунные соединения, опоры валков, шарниры в системах конвейеров, виброустановках.
• Спецтехника и транспорт: Коробки отбора мощности (КОМ), шарниры карданных валов, элементы подвески, поворотные узлы стрел кранов и манипуляторов.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Правильная установка и обслуживание критически важны для ресурса подшипника.

Монтаж игольчатых подшипников:

• Подготовка вала: Твердость поверхности вала – не менее 58 HRC. Шероховатость поверхности – Ra ≤ 0,4 мкм. Посадочная поверхность должна быть чистой, без задиров и коррозии.
• Посадка: Наружное кольцо устанавливается в корпус с натягом (рекомендуемый допуск посадки: H7 для корпуса). Внутреннее кольцо (если есть) или поверхность вала должны иметь посадку с натягом (рекомендуемый допуск: k6 или js6 для вала). Запрессовка должна производиться с применением оправок, исключающих передачу усилия через тела качения.
• Смазка: Перед монтажем подшипник и посадочные поверхности должны быть обильно смазаны. Выбор смазки определяется скоростью, нагрузкой и температурой. Для высоких нагрузок и умеренных скоростей – консистентные смазки на литиевой или комплексной мыльной основе с EP-присадками.

Обслуживание:

• Регулярный контроль состояния смазки и ее пополнение/замена в соответствии с регламентом производителя оборудования.
• Мониторинг температуры и вибрации узла. Повышение температуры часто свидетельствует о недостатке смазки или чрезмерном натяге.
• Для самосмазывающихся втулок и сферических подшипников скольжения необходимо следить за отсутствием загрязнений, которые могут работать как абразив.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие подшипника 70x110x20 с внутренним кольцом и без него?

Подшипник без внутреннего кольца (например, серии RNA) дешевле и позволяет использовать вал максимального диаметра (70 мм), что экономит пространство и повышает жесткость узла. Однако он требует дорогостоящей закалки и шлифовки поверхности вала. Подшипник с внутренним кольцом (например, серии NA) проще в монтаже и замене, так как не предъявляет высоких требований к материалу вала (достаточно обычной углеродистой стали), но имеет чуть меньшую радиальную грузоподъемность из-за уменьшенного диаметра роликов и увеличивает радиальный габарит узла.

Можно ли заменить игольчатый подшипник на радиально-упорный шариковый аналогичного размера?

Нет, это принципиально разные решения. Игольчатый подшипник выдерживает значительно более высокие радиальные нагрузки, но не воспринимает осевые. Радиально-упорный шариковый подшипник предназначен для комбинированных нагрузок, но его радиальная грузоподъемность будет в разы ниже. Замена возможна только после полного перерасчета узла на нагрузки и ресурс, что почти всегда нецелесообразно.

Какой материал втулки для подшипника скольжения 70x110x20 выбрать для работы в воде?

Для работы в пресной воде оптимальны втулки из безоловянистой бронзы (например, алюминиево-железистая бронза CuAl10Fe5Ni5) или нержавеющей стали с композитным покрытием на основе PTFE. Для морской воды предпочтительны высоколегированные никель-алюминиевые бронзы или специальные полимерные композиты, стойкие к соленой воде и биообрастанию. Обычная оловянистая бронза в морской воде подвержена ускоренной децинкификации.

Как определить необходимость замены игольчатого подшипника в узле?

Основные признаки износа или повреждения: повышенный шум (грохот, скрежет) при работе, увеличенный люфт или заклинивание вала, перегрев корпуса подшипникового узла, наличие в отработанной смазке металлической стружки или блестящих частиц. Перед заменой необходимо установить и устранить причину выхода из строя (перегруз, несоосность, недостаток смазки, загрязнение).

Существуют ли подшипники 70x110x20 мм с защитными уплотнениями?

Да, для игольчатых подшипников некоторые производители предлагают модификации с односторонними или двухсторонними контактными уплотнениями (обозначаются суффиксами, например, -2RS, -Z). Они эффективно защищают от попадания пыли и вытекания смазки в условиях повышенной загрязненности. Однако наличие уплотнений создает дополнительный момент трения и ограничивает максимальную скорость вращения.

Каковы особенности монтажа сферических подшипников скольжения данного размера?

Ключевая особенность – запрет на ударные нагрузки при запрессовке внешнего кольца в корпус. Монтаж должен осуществляться с помощью монтажного фланца, равномерно передающего усилие по всей окружности внешнего кольца. Необходимо обеспечить свободное угловое смещение внутреннего кольца после установки – убедиться, что конструкция не создает избыточных моментов, блокирующих самоустанавливаемость. Смазка, как правило, не требуется.