Подшипники 85x110x13 мм

Подшипники качения с размерами 85x110x13 мм: технические характеристики, сферы применения и особенности подбора

Габаритные размеры 85x110x13 мм обозначают стандартизированный типоразмер подшипника качения, где 85 мм – диаметр внутреннего кольца (посадочное отверстие на вал), 110 мм – диаметр наружного кольца (посадочное отверстие в корпусе), а 13 мм – ширина (высота) подшипника. Данный размерный ряд является распространенным в промышленном оборудовании, где требуется обеспечение высокой радиальной грузоподъемности при ограниченных осевых габаритах. В рамках этих размеров выпускаются подшипники различных конструктивных типов, материалов и классов точности, что определяет их эксплуатационные характеристики.

Основные типы подшипников в размере 85x110x13 мм

Наиболее часто в данных габаритах производятся однорядные радиальные шарикоподшипники. Однако, в зависимости от требований к нагрузкам и условиям работы, могут применяться и другие конструкции.

• Радиальный шарикоподшипник (тип 60000): Наиболее универсальный и распространенный тип. Предназначен для восприятия преимущественно радиальных нагрузок, но способен выдерживать и умеренные двухсторонние осевые нагрузки. Отличается низким моментом трения и высокой скоростью вращения. В размере 85x110x13 мм соответствует обозначению 6017 (реже 117).
• Радиальный шарикоподшипник с защитными шайбами (тип 60000-Z или -RS): Модификация стандартного шарикоподшипника. Обозначения Z (ZZ) указывают на наличие металлических защитных шайб (с одной или двух сторон), RS (2RS) – контактных резиновых уплотнений. Шайбы защищают от попадания крупных частиц, уплотнения – от влаги и мелкой пыли. Снижают скорость вращения из-за повышенного трения.
• Сферический роликоподшипник (тип 20000): Хотя классические сферические подшипники редко имеют такую малую ширину, существуют специальные серии. Способны воспринимать значительные радиальные и двухсторонние осевые нагрузки, а также компенсировать перекосы вала. Применяются в тяжелонагруженных узлах.
• Игольчатый роликоподшипник (с сепаратором, тип 4544900): При сохранении наружного диаметра и ширины внутренний диаметр может быть увеличен за счет использования игольчатых роликов малого диаметра. Обеспечивает максимальную радиальную грузоподъемность в ограниченном радиальном пространстве.

Материалы и классы точности

Для работы в особых условиях стандартные подшипники из хромовой стали (100Cr6/SUJ2) могут быть заменены на изделия из других материалов.

• Нержавеющая сталь (AISI 440C): Обладает коррозионной стойкостью, подходит для пищевой, химической промышленности, медицинского оборудования. Имеет несколько меньшую нагрузочную способность.
• Высокотемпературная сталь: Сохраняет твердость и форму при рабочих температурах до +250°C и выше за счет специальной термообработки.
• Керамика (гибридные или полностью керамические подшипники): Шарики из нитрида керамики (Si3N4) в сочетании со стальными кольцами или полностью керамические узлы. Обладают повышенной износостойкостью, диэлектрическими свойствами, могут работать в условиях сухого трения, невосприимчивы к коррозии.

Класс точности регламентирует допустимые отклонения геометрических параметров. Для размера 85x110x13 мм наиболее актуальны:

• P0 (нормальный класс, стандарт): Для большинства промышленных применений.
• P6 (класс 6): Повышенная точность, для электродвигателей, редукторов.
• P5 (класс 5), P4 (клапсс 4): Высокая и сверхвысокая точность для шпинделей станков, высокоскоростных прецизионных узлов.

Таблица: Сравнительные характеристики основных типов подшипников 85x110x13 мм

Тип подшипника (пример обозначения)	Основная нагрузка	Предельная частота вращения*	Компенсация перекосов	Типовые области применения
Радиальный шариковый 6017	Радиальная, умеренная осевая	Высокая	Нет (до 0.003°)	Электродвигатели, вентиляторы, насосы, редукторы общего назначения.
Радиальный шариковый с уплотнением 6017-2RS	Радиальная, умеренная осевая	Средняя (на 20-30% ниже открытого)	Нет	Узлы, работающие в условиях запыленности, влажности (конвейеры, сельхозтехника).
Сферический роликовый (спецсерия)	Высокая радиальная, двухсторонняя осевая	Низкая/Средняя	Да (до 2-3°)	Оборудование горно-обогатительной промышленности, тяжелые валы с неидеальной соосностью.
Игольчатый роликовый	Очень высокая радиальная	Низкая/Средняя	Нет	Коленчатые валы, поршневые узлы, где критична радиальная нагрузка при малой ширине.

*Значения относительные, точные данные зависят от конкретной серии и производителя.

Расчет и подбор подшипников 85x110x13 мм для ответственных узлов

Выбор конкретного подшипника данного типоразмера осуществляется на основе инженерного расчета, который включает:

• Определение вида и величины нагрузок: Расчет эквивалентной динамической радиальной (P_r) и осевой (P_a) нагрузки по методикам ISO 281 или ГОСТ 18855.
• Расчет динамической (C) и статической (C₀) грузоподъемности: Динамическая грузоподъемность C – постоянная радиальная нагрузка, которую подшипник теоретически может выдержать в течение 1 млн оборотов. Статическая C₀ – нагрузка, вызывающая остаточную деформацию тел качения и дорожек в 0.0001d. Для подшипника 6017 типовые значения C ≈ 45-50 кН, C₀ ≈ 35-40 кН (зависит от производителя).
• Расчет номинального ресурса (L₁₀): Ресурс в миллионах оборотов, который выдерживает 90% подшипников из партии при заданных условиях: L₁₀ = (C/P)^p, где p=3 для шариковых и p=10/3 для роликовых подшипников.
• Учет условий эксплуатации: Температурный режим, наличие вибраций, агрессивной среды, требования к герметичности и смазке.

Монтаж, смазка и техническое обслуживание

Правильная установка подшипника 85x110x13 мм критична для его долговечности. Монтаж производится с натягом на вал (по внутреннему кольцу) и с небольшим зазором в корпусе (по наружному кольцу), если вал вращается. Для установки используется прессовое оборудование или нагрев подшипника в масляной ванне до +80…+110°C. Ударные нагрузки при монтаже недопустимы.

Смазка снижает трение, отводит тепло и защищает от коррозии. Для данного типоразмера применяются:

• Пластичные смазки (литиевые, комплексные, полимочевинные): Наиболее распространены. Закладываются на 1/3-1/2 свободного объема подшипника при монтаже. Интервал замены зависит от условий (от 1000 до 10000 моточасов).
• Жидкие масла (индустриальные, синтетические): Используются в высокоскоростных узлах или системах с централизованной смазкой. Обеспечивают лучший теплоотвод.

Техническое обслуживание включает регулярный мониторинг вибрации, температуры узла и акустических шумов. Повышение уровня вибрации – первый признак дефектов (выкрашивание, износ, загрязнение).

Применение в электротехнической и энергетической отрасли

В энергетике подшипники данного размера находят применение в следующих узлах:

• Электродвигатели средней мощности (от 75 кВт): В качестве опор вала ротора.
• Вентиляторы систем охлаждения (градирен, теплообменников): Работают в условиях повышенной влажности, требуют подшипников с уплотнениями (2RS) или из нержавеющей стали.
• Насосное оборудование (циркуляционные, питательные насосы): Испытывают комбинированные радиально-осевые нагрузки. Критична стойкость к вибрациям.
• Приводы задвижек и регулирующей арматуры: Работают в режиме редких поворотов, важна стойкость к фреттинг-коррозии.
• Генераторы малой и средней мощности: Требуют подшипников повышенного класса точности (P6, P5) для минимизации биений.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Каково точное обозначение шарикоподшипника 85x110x13 мм по каталогам SKF или FAG?

Ответ: Наиболее вероятное обозначение – 6017 (однорядный радиальный шарикоподшипник открытого типа). Его аналоги: FAG 6017, SKF 6017, NSK 6017, NTN 6017. Для уплотненного варианта – 6017-2RS или 6017-2Z.

Вопрос: Можно ли заменить подшипник 85x110x13 мм на подшипник с близкими, но не идентичными размерами (например, 80x110x13)?

Ответ: Нет, замена недопустима без переделки посадочных мест. Внутренний диаметр является критическим посадочным размером на вал. Установка подшипника с d=80 мм на вал Ø85 мм невозможна, а с d=90 мм будет иметь недопустимый зазор, приводящий к биению и разрушению узла.

Вопрос: Какой ресурс у подшипника 6017 в электродвигателе и от чего он зависит?

Ответ: Расчетный ресурс L₁₀ при номинальной нагрузке может составлять десятки тысяч часов. Фактический ресурс определяется условиями: качеством монтажа, типом и чистотой смазки, уровнем вибраций, температурой окружающей среды, соосностью валов. Нарушение любого из этих факторов сокращает ресурс в разы.

Вопрос: Чем отличается подшипник с металлической шайбой (Z) от подшипника с резиновым уплотнением (RS)?

Ответ: Шайба (Z) – лабиринтное уплотнение, защищает от крупных частиц, практически не влияет на трение, но не герметично. Уплотнение (RS) – контактное, резиновое, обеспечивает лучшую защиту от влаги и мелкой пыли, но создает дополнительное трение, снижая предельную частоту вращения и увеличивая нагрев.

Вопрос: Как правильно хранить подшипники данного типоразмера до монтажа?

Ответ: Подшипники должны храниться в оригинальной упаковке в сухом, чистом помещении при температуре +10…+25°C и влажности не более 60%. Запрещено хранить вблизи вибрационного оборудования. Подшипники, поставляемые со смазкой, имеют ограниченный срок хранения (обычно 3-5 лет), указанный производителем.

Вопрос: Каковы признаки выхода из строя подшипника 85x110x13 мм в работе?

Ответ: Основные признаки: 1) Появление монотонного нарастающего гула или визга. 2) Повышение температуры корпуса узла выше +70…+80°C (при нормальной работе обычно +40…+50°C). 3) Возникновение повышенной вибрации, особенно на высоких частотах. 4) Люфт вала в радиальном или осевом направлении.