Подшипники роликовые радиальные с размерами 35×80 мм: техническая спецификация, применение и подбор
Роликовые радиальные подшипники с размерами 35×80 мм представляют собой стандартизированный узел качения, где внутренний диаметр составляет 35 мм, наружный – 80 мм. Данный типоразмер относится к средним сериям подшипников и широко применяется в промышленном оборудовании, где требуются высокая радиальная грузоподъемность, умеренные скоростные характеристики и надежность. Конструктивной основой является сепаратор, удерживающий цилиндрические ролики, которые контактируют с дорожками качения внутреннего и наружного колец. Отсутствие бортов на одном из колец (чаще наружном) позволяет осуществлять осевое смещение, компенсируя монтажные перекосы и тепловое расширение вала.
Конструктивные особенности и маркировка
Подшипники 35×80 мм, соответствующие стандарту ISO 15:2011, чаще всего относятся к сериям 2207 (по ГОСТ 8328-75) или NJ (однобортовые), NUP (двухбортовые) по международной классификации SKF, FAG, NSK. Буквенно-цифровая маркировка содержит информацию о серии, типе, исполнении и зазорах. Например, подшипник NJ 2207 ECM расшифровывается следующим образом: NJ – тип (радиальный роликовый с одним бортом на внутреннем кольце), 22 – серия ширины и конструкции, 07 – код внутреннего диаметра (35 мм), ECM – улучшенное исполнение сепаратора и внутренние зазоры.
Сепараторы изготавливаются из штампованной стали, полиамида (обозначение TN9, PEEK) или латуни (M). Стальные сепараторы наиболее распространены и выдерживают высокие температуры. Полиамидные обеспечивают низкий шум и хорошую работу при смазывании пластичной смазкой, но имеют температурные ограничения (обычно до +120°C).
Основные технические характеристики
Точные параметры динамической (C) и статической (C0) грузоподъемности, предельной частоты вращения зависят от производителя и конкретного исполнения. Приведем усредненные данные для серии 2207 (NJ/NUP/N) от ведущих производителей.
| Параметр | Значение / Обозначение | Примечание |
|---|---|---|
| Внутренний диаметр (d) | 35 мм | Посадка на вал, как правило, с натягом |
| Наружный диаметр (D) | 80 мм | Посадка в корпус, как правило, с зазором |
| Ширина (B) | 23 мм | Стандартная ширина для серии 22 |
| Динамическая грузоподъемность (C) | ~ 96 — 102 кН | Для стали марки SUJ2/SAE 52100. Увеличенная ресурсная характеристика. |
| Статическая грузоподъемность (C0) | ~ 86 — 92 кН | Максимально допустимая статическая нагрузка. |
| Предельная частота вращения (смазка пластичная) | ~ 6300 об/мин | Зависит от типа сепаратора и системы смазки. |
| Предельная частота вращения (масляная смазка) | ~ 8000 об/мин | Ограничивается центробежными силами и температурой. |
| Масса | ~ 0.55 кг | Приблизительный вес. |
Сферы применения в энергетике и промышленности
В электротехнической и энергетической отрасли подшипники 35×80 мм находят применение в агрегатах, работающих под значительной радиальной нагрузкой при средних скоростях.
- Электродвигатели средних и высоких мощностей: Используются в качестве опор вала ротора (чаще в комбинации с упорными подшипниками), особенно в двигателях с горизонтальным валом, где основная нагрузка – радиальная.
- Насосное оборудование: Центробежные и поршневые насосы систем охлаждения, водоснабжения, топливоподачи. Важна стойкость к вибрациям и способность воспринимать умеренные осевые нагрузки в двухстороннем направлении (при использовании парной схемы установки NUP/NJ).
- Вентиляторы и дымососы: Вентиляторные установки систем охлаждения трансформаторов, турбин, котельных агрегатов. Подшипники работают в условиях запыленности и требуют эффективного уплотнения.
- Муфты и соединительные валы: В качестве опорных подшипников в длинных кинематических цепях, где необходима компенсация misalignment (перекоса).
- Редукторы и приводы механизмов собственных нужд электростанций: В цилиндрических редукторах, приводящих в движение задвижки, конвейеры топливоподачи и другие вспомогательные механизмы.
- «Плавающая» опора: Подшипник (типа N или NU) устанавливается в одном из корпусов, позволяя валу свободно перемещаться в осевом направлении для компенсации теплового расширения. Вторая опора – фиксирующая.
- Фиксирующая опора (при парной установке): Два подшипника (например, NJ с упорным буртиком или комбинация NJ+NUP) устанавливаются рядом в общем корпусе с предварительным осевым натягом, создавая жесткую опору, воспринимающую радиальные и двусторонние осевые нагрузки.
- Установка с разнесенными опорами: Подшипники (типа NU или NJ) устанавливаются в отдельных корпусах, что позволяет воспринимать большие радиальные нагрузки и компенсировать перекосы.
- Абразивный износ: Попадание твердых частиц из-за неэффективного уплотнения или загрязненной смазки. Проявляется в увеличении зазоров и вибрации.
- Усталостное выкрашивание (питтинг): Естественный процесс при длительной циклической нагрузке. На дорожках качения появляются раковины.
- Задиры (прихваты): Недостаток смазки или ее несоответствие скоростно-нагрузочному режиму. Приводит к локальному перегреву и схватыванию металла.
- Коррозия: Работа в условиях повышенной влажности или с конденсатом, попадание агрессивных сред.
- Деформация сепаратора: Возникает при экстремальных скоростях, неправильном монтаже или использовании нештатного инструмента.
Схемы установки и монтажные особенности
Одиночный роликовый радиальный подшипник не может фиксировать вал в осевом направлении. Поэтому в механизмах они применяются в одной из трех основных схем:
Монтаж требует строгого соблюдения соосности посадочных мест. Посадка внутреннего кольца на вал – переходная или с натягом (k5, m5), наружного кольца в корпус – с зазором (H6, H7). Нагрев перед установкой (индукционный или в масляной ванне до +110°C) обязателен для подшипников с натягом. Запрессовка ударами недопустима.
Системы смазки и уплотнения
Выбор смазки определяется скоростью вращения, температурным режимом и условиями эксплуатации.
| Тип смазки | Рекомендуемые условия | Конкретные применения |
|---|---|---|
| Пластичные смазки (литиевые, полимочевинные) | Средние скорости, температуры от -30°C до +130°C, длительные интервалы замены. | Электродвигатели закрытого исполнения, вентиляторы, редукторы с умеренным нагревом. |
| Минеральные и синтетические масла (циркуляционная или картерная система) | Высокие скорости, отвод тепла, агрессивные среды. | Турбомеханизмы, высокооборотные насосы, оборудование в зонах высоких температур. |
Уплотнения защищают зону качения от попадания абразивных частиц и вытекания смазки. Стандартные варианты: металлические штампованные защитные шайбы (Z, ZZ), контактные резиновые манжеты (RS, 2RS), лабиринтные уплотнения. Для энергетики, особенно в запыленных условиях (угольные мельницы, склады топлива), предпочтительны комбинированные лабиринтно-контактные уплотнения.
Диагностика неисправностей и причины выхода из строя
Основные признаки неисправности: повышенный шум (гул, стук), вибрация, нагрев корпуса выше +80°C. Причины:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник NU 2207 от NJ 2207 и NUP 2207?
NU 2207 имеет два борта на наружном кольце и не имеет бортов на внутреннем. Может воспринимать только радиальные нагрузки и позволяет осевое смещение вала. NJ 2207 имеет один борт на внутреннем кольце и один на наружном. Может воспринимать односторонние осевые нагрузки. NUP 2207 – это NJ 2207 с дополнительным разрезным упорным кольцом (L-образным), устанавливаемым с другой стороны. В паре с NJ или другим кольцом образует фиксирующую опору, воспринимающую двусторонние осевые нагрузки.
Какой класс точности необходим для электродвигателя?
Для большинства промышленных электродвигателей общего назначения достаточно класса точности P0 (нормальный) или P6 (повышенный). Для высокооборотных двигателей, двигателей для точных приводов (например, в системах ЧПУ) могут применяться подшипники классов P5, P4, где строже нормируются отклонения геометрии и биения.
Как правильно определить необходимый радиальный зазор?
Радиальный зазор (C2, CN, C3, C4) выбирается исходя из условий работы. Для большинства применений в энергетике (электродвигатели, насосы) стандартно используется зазор C3 (увеличенный). Он компенсирует натяг при посадке на вал и тепловое расширение деталей при работе. Зазор CN (нормальный) применяется при небольших температурных перепадах и точных посадках. Зазор C4 требуется при значительном нагреве или сложных условиях монтажа.
Можно ли заменить роликовый подшипник 35×80 мм на шариковый того же размера?
Внешние размеры могут совпадать (например, шариковый радиальный подшипник 307 имеет размеры 35x80x21). Однако такая замена допустима только после инженерной оценки. Шариковый подшипник имеет меньшую радиальную грузоподъемность, но может воспринимать комбинированные нагрузки и работать на более высоких скоростях. Замена без перерасчета может привести к преждевременному отказу из-за перегрузки. Обратная замена (шариковый на роликовый) часто нецелесообразна из-за различий в кинематике и требованиям к точности посадочных мест.
Каков средний расчетный ресурс такого подшипника?
Номинальный расчетный ресурс L10 (в часах) определяется по формуле, учитывающей динамическую грузоподъемность (C) и эквивалентную динамическую нагрузку (P). При нагрузке, равной 10% от динамической грузоподъемности, и частоте вращения 1500 об/мин ресурс L10 может превышать 50 000 часов. Однако на практике ресурс определяется условиями смазки, чистотой рабочей среды, вибрациями и точностью монтажа. Реальный срок службы при правильной эксплуатации в электродвигателе может составлять от 20 000 до 40 000 часов.
Какой производитель подшипников 35×80 мм является предпочтительным для критичного оборудования?
Для ответственных применений в энергетике (турбинные навесные насосы, главные циркуляционные насосы, тяговые двигатели) рекомендуется продукция мировых лидеров: SKF (Швеция), FAG/INA (Германия), NSK/Timken (Япония/США), NTN (Япония). Их продукция отличается стабильным качеством металла, точностью геометрии, развитой системой уплотнений и наличием специальных исполнений (для высоких температур, агрессивных сред). Для менее ответственных механизмов собственных нужд могут применяться качественные аналоги от проверенных азиатских или отечественных производителей, соответствующие международным стандартам ISO.
Заключение
Роликовый радиальный подшипник размерами 35×80 мм является критически важным компонентом для широкого спектра энергетического и промышленного оборудования. Его правильный подбор, учитывающий тип (NU, NJ, NUP), класс точности, радиальный зазор и систему смазки, напрямую влияет на надежность и ресурс всего агрегата. Монтаж и обслуживание должны выполняться в строгом соответствии с инструкциями производителя, с использованием специализированного инструмента и рекомендованных смазочных материалов. Регулярный мониторинг вибрации и температуры позволяет прогнозировать отказ и планировать замену, минимизируя простои и предотвращая катастрофические повреждения сопряженных узлов.