Подшипники 90х140 мм

Подшипники 90х140 мм: технические характеристики, типы и применение в электротехнике и энергетике

Размер 90х140 мм обозначает стандартизированные габариты подшипника качения: внутренний диаметр (d) – 90 мм, наружный диаметр (D) – 140 мм. Данный типоразмер относится к категории среднегабаритных подшипников и находит широкое применение в ответственных узлах вращения промышленного оборудования, включая электротехническую и энергетическую отрасль. Ключевыми параметрами, помимо диаметров, являются ширина (B) и конфигурация, которые варьируются в зависимости от типа подшипника.

Основные типы подшипников 90×140 мм и их конструктивные особенности

В размерном ряду 90×140 мм представлены несколько основных типов подшипников, каждый из которых предназначен для определенных условий эксплуатации.

1. Радиальные шарикоподшипники

Наиболее распространенный тип, предназначенный для восприятия преимущественно радиальных нагрузок, а также комбинированных (радиальных и осевых) нагрузок умеренной величины. В размер 90×140 мм часто попадают подшипники серии 618 (ультралегкая), 619 (сверхлегкая), 160 (легкая без канавки на наружном кольце) и, наиболее часто, 6000 (легкая серия). Конкретная ширина определяется серией.

Типовое обозначение: 6018 (d=90mm, D=140mm, B=24mm)
Назначение: Электродвигатели средней мощности, вентиляторы, насосы, редукторы, где нет значительных ударных или осевых нагрузок.

2. Радиальные роликоподшипники с цилиндрическими роликами

Обладают высокой радиальной грузоподъемностью и жесткостью. Предназначены для восприятия исключительно радиальных нагрузок. Чувствительны к перекосу осей. В размерном ряду 90×140 представлены, например, серии NU, NJ, NUP (различные конструкции бортов и упорных бортов).

Типовое обозначение: NU 218 (d=90mm, D=160mm, B=30mm). Важно: наружный диаметр для роликоподшипников этого класса часто больше 140 мм (например, 160 мм), так как при том же внутреннем диаметре они имеют большую грузоподъемность и, следовательно, иные габариты. Классический размер 90×140 для чисто радиальных роликовых подшипников встречается реже.
Назначение: Приводные валы тяжелых вентиляторов, электрогенераторы, муфты, прокатные станы.

3. Радиально-упорные шарикоподшипники

Способны воспринимать комбинированные (радиальные и однонаправленные осевые) нагрузки. Контактный угол (обычно 15°, 25°, 30° или 40°) определяет соотношение воспринимаемых радиальной и осевой нагрузок. Часто устанавливаются попарно с предварительным натягом.

Типовое обозначение: 7218 BECBP (d=90mm, D=160mm, B=30mm, угол 40°). Аналогично роликовым, часто имеют увеличенный наружный диаметр.
Назначение: Высокоскоростные шпиндели, турбины, насосы с выраженной осевой нагрузкой, опоры валов в генераторах.

4. Упорные и упорно-радиальные подшипники

Предназначены преимущественно для восприятия осевых нагрузок. В размерном ряду 90 мм (посадочный диаметр вала) могут быть упорные шарикоподшипники серии 5… (например, 51118 для однорядного) или упорные роликоподшипники (например, 81218 для сферических роликов). Их наружный диаметр не является стандартным 140 мм, а определяется серией.

Таблица 1: Примеры типов подшипников с внутренним диаметром 90 мм

Тип подшипника	Пример обозначения	Габариты, мм (dxDxB)	Нагрузочная способность	Типовое применение в энергетике
Радиальный шариковый	6018	90x140x24	Радиальная и умеренная осевая	Вспомогательные электродвигатели, вентиляторы охлаждения
Радиальный шариковый с двумя защитными шайбами	6018-2Z	90x140x24	Радиальная и умеренная осевая	Электродвигатели насосов циркуляционных систем, работающие в запыленной среде
Радиальный роликовый (цилиндрический)	NU 218	90x160x30	Высокая радиальная	Опоры валов турбогенераторов, крупные тяговые электродвигатели
Радиально-упорный шариковый	7218 BECBP	90x160x30	Комбинированная (радиальная + однонаправленная осевая)	Насосы питательные, главные циркуляционные насосы АЭС
Сферический роликоподшипник	22318 CC/W33	90x190x64	Очень высокая радиальная, умеренная осевая, самоустанавливающийся	Приводы механизмов золоудаления, вентиляторы градирен, тяжелонагруженные валы с возможным перекосом

Критерии выбора подшипников 90×140 мм для энергетического оборудования

Выбор конкретного типа и исполнения подшипника размером 90×140 мм осуществляется на основе комплексного анализа условий эксплуатации.

Характер и величина нагрузок: Определение доминирующей радиальной или осевой составляющей, наличия ударных нагрузок. Расчет эквивалентной динамической и статической нагрузки.
Частота вращения: Шарикоподшипники, как правило, имеют более высокие предельные частоты вращения по сравнению с роликовыми (особенно сферическими) того же размера.
Требования к точности и жесткости: Классы точности (P0, P6, P5, P4, P2) регулируют допуски на изготовление. Для высокоскоростных шпинделей генераторов или турбин требуются подшипники классов P5 и выше.
Условия смазки и герметизации: Стандартные открытые подшипники требуют комплексной системы смазки. Для упрощения обслуживания применяются подшипники с контактными (2RS, 2Z) или лабиринтными (N, NR) уплотнениями.
Условия монтажа и регулировки: Неразъемные подшипники (шариковые) проще в установке. Роликовые радиальные (NU, N) позволяют осевое перемещение вала, что важно при тепловом расширении. Радиально-упорные требуют точной регулировки зазора.
Рабочая температура и среда: Для повышенных температур (например, вблизи паровых трактов) необходимы подшипники из термостабильных сталей (с суффиксом S1, S2, S3) или специальные смазки. В агрессивных средах применяются коррозионно-стойкие исполнения (суффикс N, S).

Особенности монтажа, смазки и обслуживания

Правильный монтаж и обслуживание критически важны для надежной работы подшипникового узла.

Монтаж

Для подшипников с внутренним диаметром 90 мм наиболее распространен переходной или напряженный посадки. Вал, как правило, обрабатывается по k6 или m6, корпус – по H7 или J7. Монтаж осуществляется с применением индукционного нагревателя или гидравлического пресса. Запрещается передавать монтажное усилие через тела качения. Необходимо обеспечить соосность посадочных мест.

Смазка

Используется пластичная консистентная смазка или жидкое масло. Выбор зависит от скорости, температуры и условий работы.

Консистентная смазка: Упрощает конструкцию узла, требует периодического пополнения. Для высоких температур применяются смазки на основе комплексных кальциевых сульфонатов или полимочевины. Для влажных сред – водостойкие литиевые.
Жидкая смазка (масло): Обеспечивает лучший отвод тепла, используется в высокоскоростных или высоконагруженных узлах. Требует системы циркуляции, уплотнений и охлаждения.

Мониторинг состояния

В энергетике применяются системы вибродиагностики и контроля температуры подшипниковых узлов. Повышение уровня вибрации на частотах, связанных с дефектами колец или тел качения, является ранним признаком износа. Контроль температуры (обычно не выше +90°C для стандартных исполнений) предотвращает заклинивание из-за недостатка смазки или чрезмерного натяга.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Как расшифровать обозначение подшипника, например, 6218 2Z/C3?

Ответ:

6 – серия (радиальный однорядный шарикоподшипник, легкая серия).
2 – серия ширины (но в комбинации «62» это обозначение легкой серии с определенной шириной).
18 – размерный код: 18*5=90 мм (внутренний диаметр). Наружный диаметр и ширина определяются серией (для 6218: D=160 мм, B=30 мм).
2Z – двухстороннее защитное уплотнение (металлическая шайба с резиновым уплотнителем).
C3 – радиальный зазор больше нормального (подходит для применений с повышенным нагревом или интерференционной посадкой).

Таким образом, это радиальный шарикоподшипник с d=90mm, D=160mm, B=30mm, с двухсторонним уплотнением и увеличенным зазором.

Вопрос 2: Чем отличается подшипник 6018 от 6218, если внутренний диаметр у обоих 90 мм?

Ответ: Основное отличие – в габаритных размерах и, как следствие, в грузоподъемности.

6018 (легкая узкая серия): 90x140x24 мм. Меньший наружный диаметр и ширина.
6218 (легкая серия): 90x160x30 мм. Большие наружный диаметр и ширина.

Подшипник 6218 имеет существенно более высокую динамическую (C) и статическую (C0) грузоподъемность за счет большего количества и размера тел качения, но занимает больше места. Выбор зависит от доступного пространства и требуемой нагрузки.

Вопрос 3: Какой тип подшипника 90 мм выбрать для вертикального вала насоса с преобладающей осевой нагрузкой?

Ответ: Для вертикальных насосов с значительной осевой нагрузкой применяют схему с двумя подшипниками. В качестве опоры, воспринимающей осевую нагрузку, обычно используют:

Упорный шарикоподшипник (серия 511.. или 522..) в комбинации с радиальным (например, NU типа) для центрирования вала.
Или пару радиально-упорных шарикоподшипников, установленных «спина к спине» или «лицом к лицу», с предварительным натягом.
Для очень тяжелых нагрузок – упорный сферический роликоподшипник (серия 293.. или 294..).

Окончательный выбор требует инженерного расчета по осевой нагрузке и частоте вращения.

Вопрос 4: Что означает маркировка W33 на сферическом роликоподшипнике 22318?

Ответ: Суффикс W33 указывает на наличие смазочной канавки и трех отверстий для подвода смазки в наружном кольце подшипника. Это облегчает принудительную циркуляцию смазочного материала через подшипниковый узел, улучшая охлаждение и удаление продуктов износа, что критически важно для тяжелонагруженных узлов, работающих в непрерывном режиме (например, в опорах валов турбогенераторов).

Вопрос 5: Как часто нужно проводить замену смазки в подшипниковом узле с размерами 90×140 мм?

Ответ: Периодичность замены или пополнения смазки не определяется напрямую размерами подшипника. Она регламентируется:

Рекомендациями производителя оборудования.
Типом и классом смазки.
Фактическими условиями работы: температурой, запыленностью, частотой вращения (индекс скорости dn).
Результатами мониторинга состояния (анализ старой смазки).

Для электродвигателей средней мощности с подшипниками 90 мм на консистентной смазке типовой интервал пересмазки может составлять от 4000 до 10000 часов работы. Точные данные приведены в руководстве по эксплуатации.

Заключение

Подшипники с внутренним диаметром 90 мм и наружным 140 мм (и близкими к ним габаритами) представляют собой важный типоразмер для средне- и крупногабаритного промышленного оборудования, включая электротехнические изделия и агрегаты энергетического комплекса. Корректный подбор конкретного типа (радиальный, радиально-упорный, роликовый), серии, класса точности и исполнения напрямую влияет на надежность, ресурс и энергоэффективность всего узла вращения. Учет всех эксплуатационных факторов, соблюдение правил монтажа и технического обслуживания с применением современных методов диагностики являются обязательными условиями для обеспечения безотказной работы ответственных систем в энергетике.