Подшипники роликовые 50х110 мм
Подшипники роликовые радиальные с размерами 50х110 мм: технические характеристики, применение и подбор
Подшипники роликовые радиальные с размерами 50х110 мм (где 50 мм – внутренний диаметр, 110 мм – наружный) представляют собой ключевой тип опор качения, предназначенный для восприятия значительных радиальных нагрузок. Их конструкция, основанная на цилиндрических роликах, обеспечивает высокую грузоподъемность и жесткость при умеренном осевом пространстве. Данный типоразмер широко распространен в тяжелом промышленном оборудовании, что делает его изучение критически важным для инженеров и специалистов по обслуживанию.
Конструктивные особенности и типы исполнения
Основой подшипника является сепаратор, удерживающий цилиндрические ролики, и два кольца – внутреннее и наружное. Ключевой особенностью является возможность раздельной установки колец, что упрощает монтаж в узлах с прессовыми посадками. Для размера 50х110 мм наиболее распространены следующие серии и типы:
- Серия N (тип NU): Наружное кольцо с двумя бортами, внутреннее – без бортов. Способен воспринимать только радиальные нагрузки и допускает осевое смещение вала относительно корпуса в обе стороны, компенсируя тепловое удлинение.
- Серия NF (тип NJ): Наружное кольцо с двумя бортами, внутреннее – с одним буртом. Может воспринимать ограниченные односторонние осевые нагрузки. Часто используется в паре с упорными кольцами или вторым подшипником.
- Серия HJ (тип NJ+HJ): Комплект, состоящий из подшипника NJ и разрезного упорного кольца HJ. Позволяет фиксировать вал в осевом направлении в обе стороны, создавая фиксированную опору.
- Серия с канавками для стопорных колец: Наружное и/или внутреннее кольцо имеют канавки для установки стопорных колец, что упрощает осевую фиксацию в корпусе или на валу без применения крышек и гаек.
- Электродвигатели средней и большой мощности: Опорные подшипники валов роторов (часто в комбинации NU + NJ с упорным кольцом для создания фиксированной и плавающей опор).
- Редукторы и коробки передач: Установка на промежуточных и выходных валах цилиндрических редукторов.
- Насосное оборудование: Центробежные и поршневые насосы, где требуется высокая радиальная жесткость.
- Вентиляторы и дымососы: Опоры роторов тяжелых промышленных вентиляторов.
- Оборудование для транспортировки материалов: Роликоопоры конвейеров, барабаны.
- Валки прокатных станов и другое металлургическое оборудование.
- Тип нагрузки: Чисто радиальная (NU, N) или с возможностью восприятия осевой (NJ, NU+HJ).
- Схема установки: Плавающая или фиксированная опора.
- Способ фиксации: Необходимость канавок под стопорные кольца.
- Класс точности и люфты: Требования к точности вращения.
- Условия эксплуатации: Температура, наличие загрязнений, тип системы смазки.
- Бренд и экономическая целесообразность: Сопоставление ресурса и стоимости.
Основные технические параметры и размеры
Помимо основных габаритных размеров (d=50 мм, D=110 мм), критическое значение имеет ширина подшипника (B). Для данного типоразмера она может варьироваться в зависимости от серии по грузоподъемности. Основные параметры сведены в таблицу.
| Обозначение (пример) | Серия по ширине | Ширина, B (мм) | Динамическая грузоподъемность, C (кН) | Статическая грузоподъемность, C0 (кН) | Предельная частота вращения (масло), об/мин |
|---|---|---|---|---|---|
| NU210EC | 2 (средняя) | 20 | 96.5 | 86.5 | 8000 |
| NU210ECJ | 2 (средняя) | 20 | 96.5 | 86.5 | 8000 |
| NJ210EC | 2 (средняя) | 20 | 96.5 | 86.5 | 8000 |
| N210EC | 2 (средняя) | 20 | 92.8 | 83.5 | 8000 |
| NU1010 (облегченная серия) | 2 | 20 | 73.0 | 61.0 | 6700 |
Примечание: Конкретные значения C и C0 могут незначительно отличаться у различных производителей. Данные приведены для справки на основе каталогов ведущих брендов.
Материалы, классы точности и смазка
Стандартные подшипники изготавливаются из подшипниковой стали марки 100Cr6 (аналог ШХ15). Для работы в агрессивных средах или при повышенных температурах применяются стали с добавлением хрома и молибдена, либо нержавеющие стали. Класс точности по ISO (P0, P6, P5, P4) определяет допуски на изготовление. Для большинства промышленных применений достаточно класса P0 (нормальный). Классы P6 и P5 используются в высокоскоростных или высокоточных узлах (шпиндели, редукторы особой точности).
Предварительное заполнение смазкой является стандартной практикой. Тип закладной смазки (литиевые, комплексные, синтетические или PFPE-смазки) выбирается исходя из температурного диапазона и условий эксплуатации. Для узлов с централизованной системой смазки могут поставляться подшипники без смазки (с сульфоцианированием поверхностей).
Области применения в энергетике и тяжелой промышленности
Подшипники 50х110 мм находят применение в узлах с высокими радиальными нагрузками и средними скоростями вращения:
Монтаж, демонтаж и техническое обслуживание
Правильный монтаж критичен для долговечности подшипника. Вал должен иметь посадку с натягом (k5, m5), корпус – преимущественно переходную (H6, J6) или с небольшим зазором. Запрессовка должна осуществляться с применением специального инструмента, усилие прикладываться к тому кольцу, которое имеет посадку с натягом. Категорически запрещается передавать ударную или монтажную силу через сепаратор или ролики.
При монтаже плавающей опоры (тип NU) необходимо обеспечить возможность осевого перемещения наружного кольца в корпусе. Для фиксированных опор (комплект NJ+HJ) требуется точная осевая регулировка. Обслуживание заключается в периодическом контроле вибрации, температуры и состояния смазки. Регламент замены смазки зависит от условий работы и типа смазочного материала.
Критерии выбора и взаимозаменяемость
При выборе конкретного исполнения подшипника 50х110 мм необходимо последовательно определить:
Подшипники данного типоразмера стандартизированы по ISO и являются взаимозаменяемыми между большинством производителей (SKF, FAG/INA, NSK, TIMKEN, NTN и др.). Однако при замене рекомендуется сверять не только габаритные размеры, но и маркировку серии по грузоподъемности (например, 210 или 1010), а также тип сепаратора (стальной штампованный, механически обработанный из латуни или полимера).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник серии 210 от серии 1010 при одинаковых размерах 50х110 мм?
Серия 210 является стандартной (нормальной) серией по грузоподъемности, в то время как серия 1010 – облегченной. При одинаковых габаритах (50х110х20) подшипник серии 210 имеет большую грузоподъемность (как динамическую C, так и статическую C0) за счет использования роликов большего диаметра и длины. Серия 1010 применяется при менее нагруженных условиях, где допустимо снижение запаса прочности для экономии или уменьшения массы узла.
Можно ли использовать подшипник типа NU в качестве фиксированной опоры?
Нет, нельзя. Подшипник типа NU (с двумя бортами на наружном кольце и без бортов на внутреннем) конструктивно не предназначен для восприятия осевых нагрузок. Его назначение – быть плавающей опорой, свободно перемещающейся вдоль оси для компенсации температурных расширений вала. Попытка зафиксировать его осевым поджатием приведет к заклиниванию и быстрому разрушению.
Как правильно определить, нужен ли подшипник с канавкой под стопорное кольцо?
Канавка на наружном кольце (суффикс в обозначении, например, N…NR или NU…NR) необходима, если осевая фиксация подшипника в корпусе планируется осуществлять с помощью стопорного кольца, а не торцевой крышки или фланца. Это упрощает конструкцию узла и снижает его габариты. Решение принимается на этапе проектирования корпуса. Если в чертежах корпуса предусмотрена расточка под установку стопорного кольца, то требуется подшипник с канавкой.
Каков ресурс подшипника 50х110 мм и от чего он зависит?
Номинальный расчетный ресурс (L10) определяется по динамической грузоподъемности и действующей эквивалентной нагрузке. Однако фактический ресурс на 80% зависит от условий эксплуатации: чистоты смазки, точности монтажа, отсутствия перекосов, стабильности нагрузки и температурного режима. Даже незначительное попадание абразивных частиц сокращает ресурс в разы. В идеальных условиях с правильным обслуживанием ресурс может превышать 50 000 часов.
Что означает суффикс «EC» в обозначении подшипника, например, NU210EC?
Суффикс «EC» (оптимизированная внутренняя конструкция) указывает на использование роликов увеличенного диаметра и длины, а также на особую геометрию дорожек качения. Это приводит к значительному увеличению динамической грузоподъемности (примерно на 20-30%) и статической грузоподъемности по сравнению со стандартным исполнением этой же серии. Подшипники с маркировкой «EC» являются предпочтительным выбором для новых проектов, так как обеспечивают больший ресурс при тех же габаритах.