Подшипники NU 217 (ГОСТ 32217)
Подшипники NU 217 (ГОСТ 32217): полное техническое описание, применение и эксплуатация
Подшипник качения с обозначением NU 217, соответствующий национальному стандарту ГОСТ 32217, представляет собой радиальный однорядный цилиндрический роликоподшипник с двумя бортами на наружном кольце и без бортов на внутреннем кольце. Данный тип подшипников является ключевым элементом в узлах вращения, где требуется воспринимать значительные радиальные нагрузки и обеспечивать возможность осевого смещения вала относительно корпуса. Его конструкция и параметры строго регламентированы, что обеспечивает взаимозаменяемость и надежность в ответственных применениях, в том числе в энергетическом оборудовании.
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция подшипника NU 217 является классической для цилиндрических роликоподшипников серии NU. Внутреннее кольцо не имеет бортов (заплечиков) или имеет только невысокие съемные направляющие бортики. Наружное кольцо имеет два жестких борта. Такая схема позволяет внутреннему кольцу с валом перемещаться в осевом направлении относительно наружного кольца, установленного в корпусе. Это компенсирует тепловые удлинения вала и предотвращает возникновение опасных осевых предварительных натягов. Ролики цилиндрической формы, в количестве, определяемом серией и типоразмером, расположены в сепараторе, который обеспечивает их равномерное распределение и предотвращает контакт друг с другом. Сепаратор может изготавливаться из стали (штампованный или механически обработанный) или полиамида, армированного стекловолокном. Основная функция подшипника – восприятие чисто радиальных нагрузок. Осевые нагрузки им не воспринимаются, за исключением незначительных, вызванных трением.
Основные размеры и технические характеристики
Геометрические параметры подшипника NU 217 по ГОСТ 32217 являются основой для проектирования посадочных мест. Стандарт гармонизирован с международными нормами ISO, что обеспечивает соответствие размерам подшипника 6217 по ISO. Точные размеры приведены в таблице.
| Обозначение параметра | Значение, мм | Примечание |
|---|---|---|
| Внутренний диаметр (d) | 85 | Посадочный размер на вал |
| Наружный диаметр (D) | 150 | Посадочный размер в корпус |
| Ширина (B) | 28 | Рабочая ширина подшипника |
| Радиус монтажной фаски (r) | 2.0 | Минимальный радиус закругления на посадочных поверхностях вала/корпуса |
| Диаметр отверстия подшипника (номинальный) | 85.0000 | |
| Диаметр наружной цилиндрической поверхности (номинальный) | 149.999 |
Помимо габаритных размеров, критически важными являются параметры грузоподъемности и предельных частот вращения.
| Параметр | Обозначение | Значение (ориентировочное) | Примечание |
|---|---|---|---|
| Динамическая грузоподъемность | C | ~ 112 кН | Нагрузка, которую подшипник может выдержать в течение расчетного срока службы в 1 млн. оборотов |
| Статическая грузоподъемность | C0 | ~ 102 кН | Допустимая радиальная нагрузка при неподвижном или медленно вращающемся подшипнике |
| Предельная частота вращения при пластичной смазке | ng | ~ 4800 об/мин | Максимальная частота вращения для смазки пластичным материалом |
| Предельная частота вращения при жидкой смазке | nж | ~ 6300 об/мин | Максимальная частота вращения для смазки маслом |
Важно: Конкретные значения динамической и статической грузоподъемности, а также предельных частот вращения могут незначительно отличаться у различных производителей и должны уточняться в их технических каталогах.
Классы точности, зазоры и натяги
ГОСТ 32217 устанавливает классы точности подшипников. Для большинства промышленных применений, включая энергетику, используется класс точности 0 (нормальный). Для высокоскоростных или высокоточных механизмов могут применяться классы 6, 5, 4 (обозначаемые также как P6, P5, P4), обеспечивающие меньшее биение и более строгие допуски на размеры. Радиальный зазор внутри подшипника (между телами качения и дорожками) – ключевой параметр монтажа. Он бывает нормальным (обозначение CN, обычно по умолчанию), уменьшенным (C2) или увеличенным (C3, C4). Выбор зазора зависит от условий работы: для совместной работы с нагревающимся валом часто выбирают группу C3, чтобы компенсировать тепловое расширение и избежать опасного уменьшения зазора вплоть до натяга.
Область применения в энергетике и промышленности
Подшипник NU 217 находит широкое применение в узлах, где вал испытывает тепловое удлинение и требуется его свободное осевое перемещение. В энергетике это:
- Опорные подшипники роторов электродвигателей средней и большой мощности (как правило, со стороны, противоположной приводному концу).
- Подшипниковые узлы вспомогательных механизмов электростанций: вентиляторы, дымососы, насосы питательные и циркуляционные.
- Оборудование для транспортировки топлива (ленточные конвейеры).
- Редукторы и мультипликаторы, используемые в приводных системах.
- ISO 32217: NU 217 (международный стандарт, идентичный ГОСТ).
- DIN 5412-1: NU 217 E (буква E может указывать на оптимизированную внутреннюю конструкцию).
- SKF: NU 217 ECJ (EC – оптимизированное внутреннее строение, J – стальной штампованный сепаратор) или NU 217 ECP (CP – полиамидный сепаратор).
- FAG/INA (Schaeffler): NU 217 E.TVP2 (TVP2 – полиамидный сепаратор).
- NSK, NTN, Timken: NU 217.
- Неправильный монтаж: перекос, использование ударных методов, повреждение колец или сепаратора.
- Несоответствие посадок: недостаточный натяг внутреннего кольца приводит к его проворачиванию и фреттинг-коррозии, чрезмерный натяг – к уменьшению рабочего зазора и перегреву.
- Неправильная смазка: недостаточное количество, несоответствующий тип смазочного материала, загрязнение смазки абразивами или водой.
- Перегрузка: превышение расчетных радиальных нагрузок или воздействие недопустимых осевых нагрузок.
- Несоосность вала и корпуса: приводит к неравномерному распределению нагрузки по длине роликов и локальным перегрузкам.
В общем машиностроении он применяется в металлообрабатывающих станках, редукторах общего назначения, барабанах и роликоопорах конвейеров.
Монтаж, демонтаж и смазка
Правильный монтаж критически важен для долговечности подшипника NU 217. Внутреннее кольцо устанавливается на вал с натягом, наружное – в корпус обычно с небольшим зазором или переходной посадкой, чтобы обеспечить возможность осевого перемещения. Монтаж осуществляется с помощью прессового инструмента, передающего усилие непосредственно на монтируемое кольцо (внутреннее – при посадке на вал, наружное – при посадке в корпус). Запрещается передавать усилие через тела качения. Перед установкой подшипник и посадочные поверхности должны быть очищены. Смазка выбирается в зависимости от условий работы: пластичные смазки на литиевой или комплексной основе для умеренных скоростей и температур, либо жидкие индустриальные масла для высокоскоростных узлов. Необходимо обеспечить защиту подшипникового узла от попадания абразивов и влаги с помощью уплотнений.
Взаимозаменяемость и аналоги
Подшипник NU 217 по ГОСТ 32217 является полным аналогом подшипников, производимых по международным стандартам. Основные аналоги:
При замене необходимо обращать внимание не только на основные размеры, но и на класс точности, группу радиального зазора и тип сепаратора, которые могут влиять на рабочие характеристики узла.
Диагностика неисправностей и причины выхода из строя
Типичные признаки неисправности подшипника NU 217: повышенный шум (гул, визг), вибрация, нагрев узла выше допустимого. Основные причины преждевременного выхода из строя:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник NU 217 от NJ 217?
Основное отличие в конструкции наружного кольца. У подшипника NU 217 два борта на наружном кольце, у NJ 217 – один борт. Соответственно, NJ 217 может воспринимать ограниченные односторонние осевые нагрузки, но его способность к осевому смещению внутреннего кольца также ограничена одним направлением. Выбор зависит от схемы нагружения и необходимости компенсации тепловых расширений.
Можно ли использовать подшипник NU 217 в паре с упорным подшипником?
Да, это стандартная схема. NU 217 устанавливается как радиальная опора, воспринимающая только радиальную нагрузку и позволяющая валу перемещаться. Для фиксации вала в осевом направлении и восприятия осевых нагрузок отдельно устанавливается упорный шариковый или роликовый подшипник. Такая схема часто применяется в мощных электродвигателях и редукторах.
Как правильно выбрать группу радиального зазора для электродвигателя?
Для большинства электродвигателей средней мощности, где вал в рабочем режиме нагревается сильнее корпуса, рекомендуется группа зазора C3. Это предотвращает «заклинивание» подшипника из-за теплового расширения внутреннего кольца. Для точных ответов необходимо выполнить тепловой расчет узла или следовать рекомендациям производителя двигателя.
Что означает буква «Е» в обозначении NU 217 E от некоторых производителей?
Буква «E» указывает на усиленную или оптимизированную конструкцию. Чаще всего это означает, что подшипник имеет увеличенную грузоподъемность за счет использования роликов большего диаметра и длины, а также сепаратора из стального листа или механической обработки. Такие подшипники обладают повышенным ресурсом при тех же внешних габаритах.
Как часто необходимо проводить замену смазки в подшипниковом узле с NU 217?
Периодичность замены или пополнения смазки зависит от типа смазочного материала, скорости вращения, температуры и условий эксплуатации. Для пластичных смазок в стандартных условиях интервал может составлять от нескольких тысяч до десятков тысяч часов работы. Точные рекомендации содержатся в инструкциях по эксплуатации оборудования и каталогах производителей смазочных материалов. Регламентное обслуживание часто привязано к планово-предупредительным ремонтам (ППР) оборудования.
Каков средний расчетный ресурс подшипника NU 217?
Номинальный расчетный ресурс L10 (ресурс по усталостной долговечности, который достигают или превышают 90% подшипников из партии) рассчитывается по формуле с учетом динамической грузоподъемности (C) и эквивалентной динамической нагрузки (P). При нагрузке, равной динамической грузоподъемности, ресурс составит 1 млн. оборотов. На практике при нагрузке, составляющей 50% от C, ресурс возрастает примерно в 8 раз. Таким образом, фактический ресурс в часах зависит от частоты вращения и реальной нагрузки в конкретном применении и может составлять десятки тысяч часов.