Подшипники NU 308 (ГОСТ 32308)
Подшипники NU 308 (ГОСТ 32308): Полное техническое описание и сфера применения
Подшипник качения NU 308 – это цилиндрический роликоподшипник с одним бортом на наружном кольце и без бортов на внутреннем кольце, относящийся к классу радиальных подшипников. Обозначение по ГОСТ 32308 (который гармонизирован с международным стандартом ISO 15:2011) и более раннему ГОСТ 8328 определяет его ключевые геометрические параметры, класс точности и технические требования. Данный тип подшипника является одним из наиболее востребованных в тяжелом промышленном оборудовании благодаря высокой радиальной грузоподъемности и способности компенсировать осевые смещения вала.
Конструктивные особенности и маркировка
Конструкция подшипника NU 308 является классической для цилиндрических роликоподшипников серии NU. Внутреннее кольцо не имеет бортов (заплечиков), что позволяет ему перемещаться в осевом направлении относительно сепаратора с роликами и наружного кольца. Это обеспечивает компенсацию тепловых удлинений вала, делая подшипник «нефиксирующим» (плавающим). Наружное кольцо имеет два борта, которые надежно удерживают ролики и сепаратор. Ролики – цилиндрические, являются телами качения, и благодаря линейному контакту с дорожками качения обеспечивают очень высокую радиальную грузоподъемность. Сепаратор, чаще всего изготавливаемый из стали или латуни, центрируется по роликам и равномерно распределяет их.
Полная маркировка подшипника содержит информацию о его типе, размерах, классе точности и исполнении. Базовая маркировка «NU 308» расшифровывается следующим образом:
- NU – тип конструкции: цилиндрический роликоподшипник с двумя бортами на наружном кольце и без бортов на внутреннем.
- 3 – серия по ширине: средняя серия (3).
- 08 – посадочный диаметр (внутренний): 08
- 5 = 40 мм.
- Электродвигатели средней и большой мощности: Устанавливается со стороны, противоположной фиксирующему подшипнику (чаще всего это радиально-упорный шарикоподшипник). Это позволяет компенсировать тепловое удлинение ротора.
- Приводы насосов и вентиляторов: В насосном оборудовании, где радиальные нагрузки от рабочего колеса существенны, а осевая нагрузка воспринимается другим узлом.
- Оборудование для передачи и распределения энергии: В роликовых опорах для тяжелых валов редукторов, муфт и других элементов механических передач.
- Турбогенераторы и вспомогательное оборудование ТЭЦ/АЭС: В неответственных, но высоконагруженных узлах вспомогательных механизмов.
- SKF: NU 308 ECJ (латунный сепаратор) или NU 308 ECM (оптимизированная геометрия).
- FAG/INA: NU 308 E.TVP2 (стальной сепаратор, машинная обработка).
- Timken: NU 308 (стандартное исполнение).
- Японские производители (NSK, NTN): NU 308.
- Повышенный шум (гудение, скрежет) при работе.
- Увеличение вибрации узла.
- Нагрев корпуса подшипника сверх нормативного (обычно более +90°C).
- Появление люфта или заедание при проворачивании вручную (после остановки и отключения оборудования).
- Утечка или потемнение смазки, наличие в ней металлической стружки.
Согласно ГОСТ 32308, полное обозначение включает также класс точности (обычно 0, что соответствует нормальному классу и часто в маркировке не указывается), знак группы зазоров и тип сепаратора. Например, подшипник повышенного класса точности 6 с нормальным радиальным зазором будет маркироваться как 6NU 308.
Основные размеры, вес и допуски
Геометрические параметры подшипника NU 308 строго регламентированы ГОСТ 32308. Они идентичны размерам по международным стандартам ISO и DIN. Основные размеры представлены в таблице.
| Параметр | Обозначение | Значение, мм | Примечание |
|---|---|---|---|
| Внутренний диаметр | d | 40 | Посадка на вал |
| Наружный диаметр | D | 90 | Посадка в корпус |
| Ширина | B | 23 | Рабочая ширина |
| Радиус закругления | r | 2.0 | Монтажный фасок |
| Высота борта (наружное кольцо) | ≈ 3.5 | — | Приблизительное значение |
| Масса, кг | — | ≈ 0.68 | Ориентировочный вес |
Допуски на изготовление подшипника NU 308 класса точности 0 по ГОСТ 520 определяются для следующих параметров: предельные отклонения средних диаметров внутреннего (dmp) и наружного (Dmp) колец, отклонения ширины, биение наружной и внутренней цилиндрических поверхностей. Для более высоких классов точности (6, 5, 4) допуски ужесточаются, что критично для высокоскоростных или прецизионных применений.
Грузоподъемность и рабочие характеристики
Цилиндрические роликоподшипники серии NU, включая NU 308, предназначены в первую очередь для восприятия значительных радиальных нагрузок. Осевая нагрузка допускается только незначительная, и только от сил инерции роликов и сепаратора, а также в случае кратковременных воздействий. Основные динамические и статические характеристики определяются расчетным путем по стандартам ISO 281 и ГОСТ 18855.
| Параметр | Обозначение | Значение | Условия |
|---|---|---|---|
| Динамическая грузоподъемность | C | 76.0 кН | Для ресурса 1 млн. оборотов |
| Статическая грузоподъемность | C0 | 71.5 кН | Пластическая деформация 0.0001d |
| Предельная частота вращения при пластичном сепараторе | ns | 9000 об/мин | Смазка маслом |
| Предельная частота вращения при латунном сепараторе | ns | 7500 об/мин | Смазка маслом |
Фактический ресурс подшипника (расчетный срок службы) определяется по формуле L10 = (C/P)^p, где P – эквивалентная динамическая радиальная нагрузка, а p = 10/3 для роликоподшипников. На реальный ресурс также существенно влияют условия смазки, чистота рабочей среды, температура и точность монтажа.
Области применения в энергетике и промышленности
Подшипник NU 308 находит широкое применение в узлах, где вал испытывает значительные радиальные нагрузки и требует возможности осевого расширения. В энергетическом секторе его основными точками установки являются:
Монтаж, смазка и техническое обслуживание
Правильный монтаж критически важен для реализации полного ресурса подшипника NU 308. Внутреннее кольцо (без бортов) устанавливается на вал с натягом (посадка k6, m6). Наружное кольцо (с двумя бортами) монтируется в корпус с небольшим зазором или переходной посадкой (H7, G7) для обеспечения возможности осевого перемещения кольца при тепловом расширении вала. Запрессовываться должно только то кольцо, которое имеет посадку с натягом. При монтаже усилие должно передаваться через то кольцо, которое садится с натягом: для внутреннего – через монтажную втулку, для наружного – через оправку.
Смазка может быть пластичной (консистентной) или жидкой (масло). Выбор зависит от скорости вращения и температурного режима. Для высоких скоростей (>70% от ns) предпочтительна циркуляционная смазка маслом. Консистентная смазка (литиевые, комплексные) применяется при умеренных скоростях и упрощает конструкцию узла. При сборке подшипниковый узел заполняется смазкой на 1/3 — 1/2 объема свободного пространства. В процессе эксплуатации необходимо контролировать состояние смазки, уровень шума и вибрации, температуру узла (норма обычно до +80…+90°C).
Взаимозаменяемость и аналоги
Подшипник NU 308 по ГОСТ 32308 полностью взаимозаменяем с аналогами по международным каталогам ведущих производителей (SKF, FAG, Timken, NSK, NTN). Его обозначение у разных производителей может незначительно отличаться, но размерный ряд стандартизирован.
При замене необходимо обращать внимание на класс точности, тип сепаратора и величину внутреннего радиального зазора (ВРЗ), который должен соответствовать исходным условиям работы узла.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник NU 308 от NJ 308?
Основное отличие – в конструкции бортов. У подшипника NJ 308 один борт есть как на наружном, так и на внутреннем кольце. Это позволяет ему воспринимать ограниченные односторонние осевые нагрузки, но не дает возможности внутреннему кольцу свободно перемещаться вдоль вала. NU 308 – чисто плавающий подшипник для компенсации осевых смещений.
Какой радиальный зазор следует выбирать для NU 308 в электродвигателе?
Для большинства электродвигателей общего назначения с нормальными рабочими температурами и скоростями применяется подшипник с нормальным (CN) или слегка уменьшенным (C3) радиальным зазором. Зазор C3 часто выбирают для компенсации нагрева и натяга при посадке, чтобы избежать заклинивания. Окончательный выбор должен основываться на тепловом расчете узла.
Можно ли использовать два подшипника NU 308 в распор?
Нет, это некорректно. Два подшипника NU, установленные рядом, будут препятствовать осевому расширению вала, создавая недопустимые внутренние напряжения. В фиксирующе-плавающей схеме подшипник NU всегда используется как плавающий, а в качестве фиксирующего применяется радиально-упорный шариковый или сферический роликоподшипник.
Каковы признаки выхода из строя подшипника NU 308?
Как правильно хранить подшипники NU 308 до монтажа?
Подшипники должны храниться в оригинальной упаковке в сухом, чистом помещении при температуре от +5°C до +25°C и относительной влажности не более 65%. Запрещается хранить подшипники вблизи вибрационного оборудования или источников магнитных полей. Не допускается хранение в полиэтиленовых пакетах, способствующих образованию конденсата.
Заключение
Подшипник цилиндрический роликовый NU 308 по ГОСТ 32308 является высоконадежным, стандартизированным узлом, предназначенным для работы в условиях высоких радиальных нагрузок с необходимостью компенсации осевых смещений вала. Его корректный выбор, основанный на расчете эквивалентной нагрузки и скоростного режима, а также строгое соблюдение правил монтажа и обслуживания, являются залогом длительной и безотказной работы ответственных агрегатов в энергетике, тяжелом машиностроении и других отраслях промышленности. Понимание его конструктивных особенностей и отличий от других типов подшипников позволяет инженерам и специалистам по обслуживанию оптимально проектировать узлы и эффективно решать задачи ремонта.