Подшипники радиально-упорные 45 85 мм
Подшипники радиально-упорные 45×85 мм: конструкция, применение и технические аспекты
Радиально-упорные подшипники качения с посадочными размерами 45 мм по внутреннему диаметру (d) и 85 мм по наружному диаметру (D) представляют собой высокоточные узлы, предназначенные для комбинированного восприятия радиальных и осевых нагрузок. Их ключевая особенность — контактный угол между линией действия нагрузки на тело качения и плоскостью, перпендикулярной оси вращения. Этот угол, обычно составляющий от 15° до 40°, определяет соотношение несущей способности по осям. В энергетике и смежных отраслях такие подшипники находят применение в высокооборотных электродвигателях, турбогенераторах, насосном оборудовании и редукторах, где присутствуют значительные осевые усилия от рабочих колес или косозубых передач.
Конструктивные особенности и типы
Подшипники с размерами 45×85 мм изготавливаются преимущественно в двух исполнениях: шариковые радиально-упорные однорядные и роликовые конические. Их внутреннее кольцо, наружное кольцо и комплект тел качения (шариков или роликов) с сепаратором образуют неразъемный узел, который монтируется и регулируется с определенным натягом.
- Шариковые радиально-упорные однорядные (тип 7000АС, 7000B, 7000C): Используют шарики, беговые дорожки которых смещены относительно друг друга. Не способны воспринимать осевые нагрузки в одном направлении, поэтому почти всегда устанавливаются попарно. Отличаются высокой скоростной способностью и низким уровнем шума.
- Роликовые конические (тип 30000, 30000B): Используют усеченные конические ролики, направляемые бортом внутреннего кольца. Обладают существенно более высокой радиальной и осевой грузоподъемностью по сравнению с шариковыми, но имеют ограничения по максимальной частоте вращения. Требуют точной регулировки зазора.
- Электродвигатели средней мощности (75-200 кВт): Установка пары шариковых радиально-упорных подшипников на противоположных концах вала позволяет фиксировать ротор в осевом направлении и воспринимать радиальные нагрузки от ременных передач или вентиляторов.
- Центробежные насосы и турбокомпрессоры: Здесь преобладают конические роликовые подшипники (например, 30209), способные выдерживать высокие осевые усилия, возникающие от перепада давления на рабочем колесе. Требуется эффективное уплотнение и система принудительной смазки.
- Редукторы и коробки отбора мощности: В зубчатых передачах, особенно косозубых и червячных, возникают значительные осевые реакции. Конические подшипники 32209 с увеличенным углом контакта используются для их восприятия и точного позиционирования валов.
- Регулировка осевого зазора: Осуществляется смещением одного из колец (чаще наружного) в осевом направлении с помощью наборов тонких металлических прокладок, регулировочных гаек или специальных упорных фланцев. Недостаточный натяг приводит к биению и ускоренному износу, чрезмерный — к перегреву и заклиниванию.
- Способы монтажа: Внутреннее кольцо, как правило, устанавливается с натягом на вал, наружное — с небольшим зазором в корпус для возможности осевого перемещения при регулировке. Нагрев внутреннего кольца перед посадкой (до 80-100°C) обязателен для избежания повреждений.
- Смазка: Для высокооборотных узлов (шариковые подшипники) применяются пластичные консистентные смазки на литиевой или синтетической основе. Для тяжелонагруженных конических подшипников в редукторах и насосах часто используется циркуляционная система жидкой смазки (индустриальные масла ISO VG 68 или VG 100), обеспечивающая также отвод тепла.
- Качество и чистота смазочного материала.
- Точность регулировки осевого зазора.
- Соосность посадочных мест вала и корпуса.
- Наличие вибраций и ударных нагрузок.
Технические характеристики и маркировка
Основные параметры для типоразмера 45×85 мм варьируются в зависимости от серии по ширине и углу контакта. Обозначение по ГОСТ или ISO включает серию диаметров, серию ширины, тип подшипника и модификации.
| Тип подшипника | Пример условного обозначения | Угол контакта, α | Динамическая грузоподъемность (C), кН (пример) | Статическая грузоподъемность (C0), кН (пример) | Предельная частота вращения (масло), об/мин |
|---|---|---|---|---|---|
| Шариковый радиально-упорный | 70209АС (45x85x19 мм) | 25° | 44.5 | 33.0 | 8000 |
| Шариковый радиально-упорный | 70209B (45x85x19 мм) | 40° | 40.5 | 35.5 | 6700 |
| Роликовый конический | 30209 (45x85x20.75 мм) | ~12°-16° | 67.8 | 83.5 | 5600 |
| Роликовый конический | 32209 (45x85x24.75 мм) | ~25°-29° | 95.3 | 108 | 4800 |
Применение в энергетике и смежных отраслях
В энергетическом секторе подшипники данного типоразмера выбираются исходя из критериев долговечности, надежности и минимальных потерь на трение. Их установка критически важна для обеспечения соосности и предотвращения осевых смещений роторов.
Монтаж, регулировка и смазка
Правильный монтаж радиально-упорных подшипников 45×85 мм — залог их долговечной работы. Ключевой этап — установка требуемого осевого зазора (предварительного натяга).
Диагностика неисправностей и срок службы
Расчетный срок службы подшипника (L10) определяется в миллионах оборотов и зависит от динамической нагрузки и фактической нагрузки. В реальных условиях на долговечность влияют:
Типичные признаки износа: повышенный шум (вой, гул), вибрация, нагрев узла выше 70°C при нормальных условиях работы, появление люфта. Регулярный виброконтроль и термография являются основными методами предиктивного обслуживания.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник 70209АС от 70209B?
Основное отличие — угол контакта. В обозначении «АС» соответствует углу 25°, а «B» — углу 40°. Подшипник 70209B обладает большей осевой грузоподъемностью в одном направлении, но несколько меньшей радиальной и скоростной способностью по сравнению с 70209АС.
Можно ли заменить конический роликовый подшипник (30209) на шариковый радиально-упорный (70209) в редукторе?
Как правило, нет. Такая замена возможна только после инженерного перерасчета, так как эти подшипники имеют разную грузоподъемность, жесткость и требования к регулировке. Необоснованная замена, особенно под повышенной осевой нагрузкой, приведет к быстрому разрушению шарикового подшипника.
Как определить необходимый осевой натяг для конического подшипника 32209?
Точное значение предварительного натяга указывается в технической документации на конкретный узел (редуктор, электродвигатель). Ориентировочно, для конических подшипников средних серий он составляет 0,03-0,08 мм. На практике часто используется метод контроля по моменту проворачивания или по величине осевого смещения при приложении калиброванного усилия.
Какие уплотнения рекомендуются для подшипников этого размера в условиях запыленности?
Для тяжелых условий эксплуатации рекомендуется использование подшипников с заводскими контактными уплотнениями (2RS, DD) или установка независимых лабиринтных уплотнений и защитных колпачков. Контактные уплотнения из фторкаучука (FKM) обеспечивают лучшую защиту от абразивов и влаги по сравнению с NBR.
Что означает суффикс «С1» или «С2» в маркировке?
Эти суффиксы обозначают группу радиального зазора внутри подшипника до его установки. С2 — зазор меньше нормального, СN — нормальный (обычно не указывается), С3 — зазор больше нормального. Для радиально-упорных подшипников выбор группы зазора критически связан с формированием рабочего осевого натяга после монтажа и зависит от посадочных натягов и температурных условий.