Подшипник NJ217: технические характеристики, применение и особенности эксплуатации
Подшипник качения типа NJ217 с цилиндрическими роликами является одним из базовых и широко применяемых элементов в промышленном оборудовании, включая энергетический сектор. Его обозначение соответствует международному стандарту ISO и отечественному ГОСТ 42217 (аналог ГОСТ 8328-75). Данный подшипник относится к классу радиальных подшипников с двумя бортами на наружном кольце и одним бортом на внутреннем, что позволяет ему воспринимать значительные радиальные нагрузки и ограниченные односторонние осевые нагрузки. Конструктивной особенностью типа NJ является наличие бортов на обоих сторонах наружного кольца и одного борта на внутреннем, что обеспечивает возможность фиксации вала в осевом направлении при использовании в паре со вторым подшипником или упорным кольцом.
Конструкция и основные параметры подшипника NJ217
Подшипник NJ217 состоит из следующих основных компонентов: наружное кольцо с двумя бортами, внутреннее кольцо с одним буртом, сепаратор, удерживающий цилиндрические ролики. Отсутствие борта с одной стороны внутреннего кольца позволяет устанавливать его на вал с натягом, используя закрепительную втулку или гайку, что обеспечивает осевую фиксацию. Сепаратор, как правило, изготавливается из штампованной стали (обозначение М), но для высокоскоростных или тяжелонагруженных применений может использоваться массивный сепаратор из латуни или полиамида. Ролики имеют цилиндрическую форму с небольшой бочкообразностью для компенсации перекосов и снижения концентрации напряжений.
Габаритные и присоединительные размеры (ГОСТ 42217)
Основные размеры подшипника NJ217 строго регламентированы стандартами. Они определяют его установочные характеристики и совместимость с узлами оборудования.
| Параметр | Обозначение | Значение, мм | Допуск, мм |
|---|---|---|---|
| Внутренний диаметр | d | 85 | 0/-0.020 |
| Наружный диаметр | D | 150 | 0/-0.025 |
| Ширина | B | 28 | 0/-0.120 |
| Радиус закругления | r | 2.0 | — |
| Диаметр монтажной фаски | da min | 94 | — |
| Диаметр монтажной фаски | Da max | 141 | — |
Динамическая и статическая грузоподъемность
Грузоподъемность — ключевой параметр для выбора подшипника в конкретных условиях эксплуатации. Для NJ217 эти значения рассчитываются в соответствии с ISO 281.
| Параметр | Обозначение | Значение, кН |
|---|---|---|
| Динамическая грузоподъемность | C | 132 |
| Статическая грузоподъемность | C0 | 132 |
| Предельная частота вращения (смазка пластичная) | ns | 5600 об/мин |
| Предельная частота вращения (смазка жидкая) | ng | 7000 об/мин |
Динамическая грузоподъемность (C) — это постоянная радиальная нагрузка, которую подшипник может выдержать в течение расчетного срока службы в 1 миллион оборотов. Статическая грузоподъемность (C0) — нагрузка, при которой в самом нагруженном контакте возникают пластические деформации суммарной площадью 0.0001 от площади ролика.
Классы точности и зазоры
Подшипники NJ217 производятся в различных классах точности, что влияет на биение, уровень шума и вибрации, а также стоимость. По ГОСТ 520 определяются следующие классы (в порядке повышения точности): 0 (нормальный), 6, 5, 4, 2. Для большинства промышленных применений, включая электродвигатели общего назначения, используется класс 0 или 6. В энергетике, для турбогенераторов или высокоскоростных мотор-вентиляторов, могут применяться подшипники классов 5 и выше.
Радиальный зазор (посадочный зазор) — критически важный параметр для монтажа. Он должен выбираться с учетом натяга при посадке на вал и температурного расширения. Для NJ217 стандартный ряд зазоров по ГОСТ 24810 включает группы:
- CN — нормальный зазор (обычно по умолчанию).
- C3 — зазор больше нормального (для посадок с большим натягом или при значительном нагреве).
- C4 — зазор больше, чем C3.
- Пластичные смазки (литиевые, комплексные): для скоростей до 5600 об/мин, обеспечивают долговременную работу без обслуживания.
- Жидкие масла (индустриальные, турбинные): для высокоскоростных применений или при необходимости отвода тепла, требуют системы циркуляции.
- Электродвигатели и генераторы: Установка на вал ротора в паре с фиксирующим подшипником (например, типа 6217) для восприятия радиальных и осевых нагрузок. Применяется в двигателях мощностью от 75 до 200 кВт.
- Насосное оборудование: Центробежные и циркуляционные насосы ТЭЦ и АЭС, где требуется высокая радиальная грузоподъемность и стойкость к вибрациям.
- Турбомеханизмы: Вспомогательные турбины, воздуходувки, дымососы.
- Редукторы и мультипликаторы: В качестве опор быстроходных и промежуточных валов.
- Оборудование для транспортировки топлива: Конвейеры, питатели угля.
- Вибродиагностику: рост уровня вибрации на частотах, кратных частоте вращения, свидетельствует о дефектах дорожек качения.
- Термографию: локальный или общий перегрев указывает на чрезмерный натяг, недостаток смазки или избыточную нагрузку.
- Акустический контроль: появление постоянного или периодического шума.
- ISO NJ217
- DIN NJ217
- AFBMA NJ217
- JIS NJ217
Неправильный выбор зазора ведет к перегреву и заклиниванию (при недостаточном зазоре) или повышенным вибрациям и ударным нагрузкам (при избыточном зазоре).
Материалы и условия эксплуатации
Кольца и ролики подшипников NJ217 изготавливаются из подшипниковых сталей марок ШХ15 (аналог AISI 52100) или их модификаций с вакуумной дегазацией. Для работы в агрессивных средах или при повышенных температурах (до +250°C) применяются стали с добавлением молибдена и хрома или нержавеющие стали марки AISI 440C. Рабочий температурный диапазон для стандартных подшипников составляет от -30°C до +120°C, при условии применения термостабильных смазок и сепараторов.
Смазывание является обязательным условием для обеспечения долговечности. Применяются:
Типовые области применения в энергетике и смежных отраслях
Подшипник NJ217 находит широкое применение благодаря своей надежности и универсальности.
Монтаж, демонтаж и техническое обслуживание
Правильный монтаж — залог долгой и безотказной работы. Для NJ217, как для подшипника с цилиндрическим отверстием, рекомендована посадка внутреннего кольца на вал с натягом, а наружного — в корпус с зазором или переходной посадкой. Монтаж должен производиться с применением индукционного нагревателя или масляной бани для нагрева подшипника до 80-100°C. Запрещается нагрев открытым пламенем и передача ударных нагрузок через тела качения.
Контроль состояния в процессе эксплуатации включает:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник NJ217 от NU217?
Основное отличие — в конструкции колец. У NJ217 два борта на наружном кольце и один на внутреннем, что позволяет фиксировать вал в одном направлении. У NU217 два борта на наружном кольце и ни одного на внутреннем, поэтому он может свободно перемещаться вдоль оси вала и воспринимает только радиальные нагрузки. Они часто используются в паре: NJ217 как фиксирующий, а NU217 как плавающий.
Каков ресурс подшипника NJ217 в электродвигателе?
Расчетный ресурс (L10) при номинальных нагрузках и скорости может превышать 30 000 часов. Однако фактический срок службы зависит от условий: качества монтажа, чистоты смазки, отсутствия перекосов, вибраций фундамента и перегрузок. В энергетике при круглосуточной работе плановая замена часто производится через 5-8 лет.
Как правильно выбрать радиальный зазор для применения в редукторе с нагревом до 70°C?
При нагреве вала и внутреннего кольца более чем на 50°C относительно корпуса рекомендуется использовать группу радиального зазора C3. Это компенсирует тепловое расширение внутреннего кольца и предотвращает возникновение опасного натяга в рабочем режиме, ведущего к заклиниванию.
Допустимо ли использование подшипника NJ217 для восприятия осевых нагрузок?
Да, но только в одном направлении (со стороны борта внутреннего кольца) и при условии, что осевая нагрузка не превышает 10-15% от неиспользованной допустимой радиальной нагрузки. Для двухстороннего осевого фиксирования требуется установка второго подшипника NJ217 «спиной к спине» или использование упорного кольца.
Какие аналоги существуют у NJ217 по другим стандартам?
Прямыми аналогами являются:
В каталогах основных производителей (SKF, FAG, NSK, Timken, NTN) обозначение сохраняется. Отечественный аналог по старому ГОСТ 8328-75 — подшипник 6-42217 (где 6 — класс точности).
Как маркируется подшипник NJ217 с сепаратором из латуни и классом точности 5?
Полное обозначение может выглядеть как NJ217 MA P5 (где MA — массивный латунный сепаратор, P5 — класс точности 5 по ISO/ABEC5). По ГОСТ может обозначаться как NJ217 К5 (К — латунный сепаратор).
Заключение
Подшипник NJ217 представляет собой высоконадежный, стандартизированный узел, оптимальный для применения в ответственных узлах энергетического и промышленного оборудования. Его правильный выбор, учитывающий класс точности, радиальный зазор, тип смазки и условия монтажа, напрямую влияет на ресурс и безотказность всей машины. Понимание его конструктивных особенностей и характеристик позволяет инженерам и специалистам по обслуживанию эффективно интегрировать его в системы, проводить диагностику и планировать ремонты, минимизируя риски простоев критической инфраструктуры.