Подшипники NU 212 (ГОСТ 32212)
Подшипники NU 212 (ГОСТ 32212): Полное техническое описание и применение
Подшипник качения NU 212 – это радиальный однорядный цилиндрический роликоподшипник с короткими цилиндрическими роликами, не имеющий бортов на наружном кольце и имеющий два борта на внутреннем кольце. Обозначение по ГОСТ 32212 (аналог международного стандарта ISO 32212) указывает на его полное соответствие российским и межгосударственным стандартам по основным размерам, допускам и техническим требованиям. Данный тип подшипника предназначен для восприятия исключительно радиальных нагрузок или комбинированных нагрузок с незначительной осевой составляющей, при этом он позволяет осуществлять осевое смещение вала относительно корпуса (или наоборот) за счет возможности осевого перемещения одного из колец, что критически важно для компенсации тепловых расширений в длинных валах.
Конструктивные особенности и маркировка
Конструкция подшипника NU 212 является классической для цилиндрических роликоподшипников серии NU. Внутреннее кольцо имеет два борта (заплечика), которые надежно удерживают сепаратор с роликами. Наружное кольцо не имеет бортов, что позволяет устанавливать его в корпус с осевым зазором. Ролики – цилиндрические, с прямой образующей, что обеспечивает высокую грузоподъемность при радиальной нагрузке. Сепаратор, как правило, изготавливается из штампованной стали (обозначение по ГОСТ – тип Ж), но может быть также массивным латунным (тип Л) или полимерным (тип П). Полное условное обозначение по ГОСТ включает в себя:
- Тип подшипника: NU – цилиндрический радиальный с двумя бортами на внутреннем кольце.
- Серия по ширине: 2 – широкая серия (существуют также 0, 3, 4 и др.).
- Серия по диаметру: 1 – легкая серия.
- Последние две цифры: 12 – код посадочного диаметра (d = 60 мм).
- Обозначение стандарта: ГОСТ 32212.
- Электродвигатели средней и большой мощности: Устанавливается на неприводном конце вала (со стороны, противоположной передаче момента) в качестве «плавающей» опоры. Это стандартное решение для асинхронных двигателей с высотой оси вращения 160-200 мм и выше.
- Редукторы и зубчатые передачи: Используется в качестве опор валов шестерен, где преобладают радиальные нагрузки от зацепления.
- Насосное оборудование: Применяется в центробежных и поршневых насосах, где необходимо компенсировать тепловое удлинение вала.
- Вентиляторы и дымососы: Критически важный узел в тяжелых вентиляционных установках тепловых электростанций.
- Оборудование прокатных станов, шахтные подъемные машины, грузоподъемные механизмы.
- SKF: NU 212 ECJ/C3, NU 212 ECP/C3 (модификации с оптимизированным внутренним зазором и сепаратором).
- FAG/INA: NU 212 E.TVP2.C3
- NSK: NU 212
- TIMKEN: NU 212
- NTN: NU 212
- Постепенно нарастающий низкочастотный гул или вибрация на частоте, кратной частоте вращения.
- Локальный нагрев корпуса узла выше нормативных значений (обычно более +80°C для пластичной смазки).
- Появление шума с металлическим оттенком, скрежет, стук – признаки необратимого разрушения.
- Изменение цвета смазки (почернение) или ее вытекание из уплотнений.
Таким образом, полное обозначение подшипника с сепаратором из штампованной стали будет: Подшипник 6-32212Ж (или NU 212). Цифра 6 в начале старого обозначения указывает на подшипник качения цилиндрический роликовый.
Основные размеры, вес и допуски
Геометрические параметры подшипника NU 212 строго регламентированы ГОСТ 32212. Они идентичны размерам по международным стандартам ISO 32212 и DIN 5412-1.
| Параметр | Обозначение | Значение (мм) | Примечание |
|---|---|---|---|
| Внутренний диаметр | d | 60 | Посадочный размер на вал |
| Наружный диаметр | D | 110 | Посадочный размер в корпус |
| Ширина | B | 22 | Рабочая ширина подшипника |
| Радиус закругления | r | 1.5 | Монтажная фаска |
| Диаметр отверстий в сепараторе | D1 ~ | ~97 | Справочный размер |
| Диаметр буртика | D2 ~ | ~102 | Справочный размер (на внутреннем кольце) |
| Фаска | r1,2 min | 0.6 | Минимальный радиус |
| Масса, кг | m ~ | ~0.95 | Ориентировочный вес |
Подшипники изготавливаются в классах точности: 0 (нормальный), 6, 5, 4 (повышенные). Для большинства промышленных применений, включая энергетику, используется класс точности 0. Классы 5 и 4 требуются для высокоскоростных или высокоточных механизмов. Допуски на монтажную высоту T и T1 стандартизированы.
Грузоподъемность и рабочие характеристики
Ключевым преимуществом цилиндрических роликоподшипников является высокая радиальная грузоподъемность благодаря линейному контакту роликов с дорожками качения. Это делает тип NU идеальным для узлов, подверженных значительным радиальным нагрузкам.
| Параметр | Обозначение | Значение (кН) | Пояснение |
|---|---|---|---|
| Динамическая грузоподъемность | C | 92.0 | Нагрузка, которую подшипник может выдержать в течение 1 млн. оборотов |
| Статическая грузоподъемность | C0 | 83.0 | Допустимая нагрузка в неподвижном состоянии без остаточной деформации |
| Предельная частота вращения при пластичной смазке | ng | ~6300 об/мин | Ориентировочное значение |
| Предельная частота вращения при жидкой смазке | nж | ~8000 об/мин | Ориентировочное значение |
Важно понимать, что подшипник серии NU не предназначен для восприятия осевых нагрузок. Однако, благодаря возможности осевого смещения одного из колец, он является «плавающим» подшипником. В типовой схеме установки два подшипника монтируются на вал: один фиксируется в осевом направлении (чаще это радиально-упорный шарикоподшипник), а второй (NU 212) выступает в роли опоры, позволяющей валу свободно расширяться при нагреве, предотвращая возникновение опасных осевых предварительных натягов.
Области применения в энергетике и промышленности
Подшипник NU 212 находит широкое применение в тяжелом промышленном оборудовании благодаря своей надежности и высокой радиальной грузоподъемности.
Монтаж, смазка и обслуживание
Правильный монтаж определяет долговечность подшипника. Внутреннее кольцо подшипника NU 212 с двумя бортами обычно устанавливается на вал с натягом (посадка k6, m6). Наружное кольцо без бортов монтируется в корпус с небольшим зазором или переходной посадкой (H7, G7) для обеспечения возможности осевого смещения. При монтаже запрещается передавать ударную нагрузку через тела качения. Напрессовка должна производиться с помощью специальных оправок с приложением усилия к монтируемому кольцу.
Смазка может быть пластичной (консистентной) или жидкой (масло). Выбор зависит от скорости вращения и температурного режима. Для большинства применений в энергетике с умеренными скоростями используется пластичная смазка на основе литиевого или комплексного литиевого загустителя. Смазка закладывается в объеме 30-50% от свободного пространства полости подшипника. При использовании жидкой смазки необходимо обеспечить ее постоянную циркуляцию и охлаждение.
Контроль состояния в эксплуатации включает мониторинг вибрации, температуры и акустического шума. Повышение температуры выше 80-90°C (в зависимости от смазки) свидетельствует о проблемах с монтажом, смазкой или перегрузке.
Взаимозаменяемость и аналоги
Подшипник, изготовленный по ГОСТ 32212, полностью взаимозаменяем с подшипниками иностранных производителей, соответствующими стандарту ISO. Основные аналоги:
При замене необходимо обращать внимание на класс допуска, тип сепаратора и величину внутреннего радиального зазора (C2, CN, C3, C4). Стандартный зазор для большинства применений – CN (нормальный). Зазор C3 часто используется в электродвигателях для компенсации теплового расширения.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник NU 212 от NJ 212?
Основное отличие – в конструкции колец. У подшипника NU 212 два борта на внутреннем кольце и нет бортов на наружном. У подшипника NJ 212 один борт на внутреннем кольце и один борт на наружном. Это позволяет NJ 212 воспринимать ограниченные односторонние осевые нагрузки, но делает его менее свободным для осевого смещения в качестве «плавающей» опоры. Схемы установки этих подшипников различаются.
Можно ли использовать два подшипника NU 212 для фиксации вала в осевом направлении?
Нет, это невозможно и приведет к заклиниванию. Два подшипника NU, установленные на одном валу, не могут воспринимать осевую нагрузку, так как их кольца могут смещаться относительно друг друга. Для двухопорной фиксации вала требуется комбинация: одна опора фиксирующая (например, шариковый радиально-упорный подшипник 6-36212), вторая – плавающая (NU 212).
Какой внутренний радиальный зазор (ИРЗ) выбрать для электродвигателя?
Для стандартных электродвигателей общепромышленного применения чаще всего используется зазор группы C3 (увеличенный относительно нормального). Это компенсирует натяг при посадке внутреннего кольца на вал и тепловое расширение деталей в работе, предотвращая опасный отрицательный зазор (предварительный натяг), ведущий к перегреву и разрушению.
Что означает буква «Ж» в старом обозначении 6-32212Ж?
Буква «Ж» указывает на материал и тип сепаратора. «Ж» – сепаратор штампованный, из стальной ленты. Другие возможные обозначения: «Л» – сепаратор цельный, из латуни (более стойкий к высоким скоростям и температурам), «П» – сепаратор из полимерных материалов (текстолит, полиамид). В современных каталогах, в том числе ГОСТ 32212, тип сепаратора может указываться отдельно или подразумеваться стандартным для данной серии.
Как правильно определить ресурс подшипника NU 212 в конкретном узле?
Расчетный ресурс (номинальная долговечность) в часах работы определяется по формуле L10h = (106/(60n))(C/P)p, где n – частота вращения (об/мин), C – динамическая грузоподъемность (Н), P – эквивалентная динамическая радиальная нагрузка (Н), p – показатель степени (для роликоподшипников p=10/3). Реальный ресурс сильно зависит от условий монтажа, чистоты смазки, точности сопрягаемых деталей и температурного режима. На практике для ответственных узлов энергооборудования проводят вибродиагностику для прогнозирования остаточного ресурса.
Каковы признаки скорого выхода из строя подшипника NU 212?
Заключение
Подшипник NU 212 (ГОСТ 32212) является высоконадежным, стандартизированным узлом, играющим ключевую роль в обеспечении работоспособности тяжелого промышленного и энергетического оборудования. Его правильный выбор, основанный на знании размеров, грузоподъемности и особенностей монтажа, а также своевременное техническое обслуживание с контролем состояния являются обязательными условиями для безаварийной и долговременной эксплуатации ответственных механизмов. Понимание принципа его работы как «плавающей» опоры позволяет грамотно проектировать опорные узлы валов, эффективно компенсируя температурные деформации.