Подшипники с наружным диаметром 175 мм
Подшипники с наружным диаметром 175 мм: классификация, применение и специфика подбора
Наружный диаметр 175 мм является одним из стандартных и широко распространенных размеров в линейке подшипников качения. Данный типоразмер охватывает широкий спектр типов подшипников, предназначенных для различных условий эксплуатации и нагрузочных режимов. Основное применение таких подшипников сосредоточено в области тяжелого промышленного оборудования, энергетики, горнодобывающей и перерабатывающей промышленности, где требуются высокая надежность и значительная грузоподъемность.
Классификация и основные типы подшипников с D=175 мм
Подшипники с наружным диаметром 175 мм представлены в нескольких основных конструктивных исполнениях, каждое из которых оптимизировано под определенный вид нагрузки и условия монтажа.
- Радиальные шарикоподшипники (например, серии 317, 31700). Наиболее универсальный тип, предназначенный для восприятия преимущественно радиальных нагрузок и умеренных осевых нагрузок в обоих направлениях. Отличаются высокой скоростью вращения и низким моментом трения.
- Радиально-упорные шарикоподшипники (например, серии 7317). Имеют контактный угол, что позволяет им воспринимать значительные комбинированные (радиальные и осевые) нагрузки. Требуют точной регулировки и обычно устанавливаются попарно.
- Конические роликоподшипники (например, серии 30317, 32317). Способны выдерживать высокие радиальные и односторонние осевые нагрузки. Благодаря конструкции с разделяемыми компонентами (внутреннее и наружное кольца монтируются отдельно) удобны в установке. Широко применяются в редукторах, опорах валов тяжелых машин.
- Сферические роликоподшипники (например, серии 2317, 22217). Обладают самоустанавливающейся способностью, компенсирующей перекосы вала до 2-3°. Предназначены для очень высоких радиальных и умеренных осевых нагрузок в условиях ударного и вибрационного воздействия. Ключевой выбор для оборудования с возможными деформациями посадочных мест.
- Цилиндрические роликоподшипники (например, серии NU317, NJ317). Обладают высокой радиальной грузоподъемностью и допускают осевое смещение вала относительно корпуса (в исполнениях NU, N) или фиксируют вал в одном направлении (NJ). Применяются в высокоскоростных редукторах, электродвигателях большой мощности.
- Упорные шарикоподшипники (например, серии 51134, где внутренний диаметр соответствует валу, а наружный ~175 мм). Предназначены исключительно для восприятия осевых нагрузок. В энергетике могут использоваться в вертикальных турбинах, насосах.
- Характер и величина нагрузки: Для чистых радиальных нагрузок оптимальны цилиндрические роликоподшипники. При комбинированных нагрузках – конические или радиально-упорные шарикоподшипники. Для высоких ударных радиальных нагрузок и перекосов – сферические роликоподшипники.
- Частота вращения: Шарикоподшипники (радиальные и радиально-упорные) имеют более высокие предельные частоты вращения по сравнению с роликовыми аналогами.
- Требования к точности и жесткости: Для прецизионных шпинделей или редукторов важны классы точности (P6, P5, P4). Жесткость системы повышается при использовании пар подшипников с предварительным натягом.
- Условия эксплуатации: Наличие вибраций, перекосов, абразивной пыли, высоких температур или агрессивных сред диктует выбор исполнения (закрытые подшипники с защитными шайбами или уплотнениями, специальные стали, смазки).
- Особенности монтажа и обслуживания: Сферические и цилиндрические (NU, N) подшипники допускают несоосность и упрощают монтаж. Конические роликоподшипники требуют точной регулировки зазора.
Основные параметры и размерные ряды
Для подшипников с наружным диаметром 175 мм стандартизированы внутренние диаметры и ширина. Основные размерные комбинации регламентируются ГОСТ и международными стандартами ISO.
| Типоразмер | Внутренний диаметр d, мм | Наружный диаметр D, мм | Ширина B, мм | Пример типа подшипника |
|---|---|---|---|---|
| 317 | 85 | 180 | 41 | Радиальный шарикоподшипник |
| 6317 | 85 | 180 | 41 | Радиальный шарикоподшипник с защитными шайбами |
| NU317 | 85 | 180 | 41 | Цилиндрический роликоподшипник |
| 30317 | 85 | 180 | 44.5 | Конический роликоподшипник |
| 2317 | 85 | 180 | 60 | Сферический роликоподшипник |
| 51134 | 170 | 215 | 34 | Упорный шарикоподшипник (пример с близким D) |
Примечание: Фактический наружный диаметр в распространенных сериях часто составляет 180 мм, однако в профессиональной среде размерный ряд с D=175-180 мм часто обобщается. Точные размеры всегда необходимо сверять по каталогам.
Критерии выбора для применения в энергетике и тяжелой промышленности
Выбор конкретного типа подшипника с D=175 мм определяется комплексом факторов, выходящих за рамки простого соответствия посадочным размерам.
Вопросы монтажа, смазки и диагностики
Правильная установка и обслуживание являются критическими для достижения расчетного ресурса подшипника.
Монтаж: Для подшипников такого размера обязателен нагрев перед посадкой на вал. Используются индукционные или масляные ванны. Температура нагрева не должна превышать 120°C. Запрещается прямой нагрев открытым пламенем. Посадка на вал, как правило, осуществляется с натягом (система отверстия), в корпус – с зазором (система вала). Усилие при запрессовке должно передаваться только через то кольцо, которое устанавливается с натягом.
Смазка: Для подшипников D=175 мм применяется как пластичная консистентная, так и жидкая циркуляционная смазка. Выбор зависит от скорости вращения и температурного режима. Консистентная смазка (например, на основе литиевого комплекса) удобна для долговременного обслуживания. Жидкая смазка (масла ISO VG 68-150) лучше отводит тепло и подходит для высокоскоростных узлов. Важно не допускать переполнения полости подшипника смазкой во избежание перегрева.
Диагностика состояния: Основные методы – виброакустический контроль и термометрия. Повышение уровня вибрации на частотах, связанных с частотами вращения сепаратора, тел качения и наружного кольца, указывает на дефекты. Локальный или общий перегрев узла свидетельствует о чрезмерном натяге, недостатке или избытке смазки, начале разрушения.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Чем отличается подшипник 317 от 6317?
Подшипник 317 – это открытый радиальный шарикоподшипник. 6317 – это тот же подшипник, но с двухсторонними защитными шайбами (не контактными уплотнениями). Шайбы защищают от попадания крупных частиц и удерживают смазку, но не обеспечивают полной герметичности. Подшипник 6317 не требует частого пополнения смазки и часто используется в узлах, где затруднено обслуживание.
Вопрос 2: Можно ли заменить конический роликоподшипник 30317 на сферический 2317?
Прямая замена, как правило, невозможна без изменения конструкции узла. Эти подшипники имеют разные габаритные размеры (ширина, диаметр), разные посадочные диаметры и принципы работы. 30317 фиксирует вал в одном осевом направлении и требует регулировки, 2317 допускает самоустановку и осевое смещение. Замена допустима только после инженерного перерасчета и корректировки чертежей узла.
Вопрос 3: Какой класс точности необходим для опор вала электродвигателя мощностью 200 кВт?
Для большинства промышленных электродвигателей стандартной мощности достаточно класса точности P0 (нормальный) или P6 (повышенный). Классы P5, P4 требуются для высокоскоростных двигателей, прецизионных шпинделей или специальных применений, где критична минимальная биение ротора.
Вопрос 4: Как определить необходимый натяг при посадке внутреннего кольца на вал?
Величина натяга регламентируется стандартами (ISO, ГОСТ) в зависимости от типа нагрузки, размера подшипника и условий работы. Для вала диаметром 85 мм при циркуляционной нагрузке внутреннего кольца (вращается вал) рекомендуются поля допусков js5, k5, m5. Точный выбор зависит от массы вала, характера нагрузок (ударные, вибрационные) и должен быть указан в конструкторской документации.
Вопрос 5: Каков средний расчетный ресурс подшипника 2317 при работе в редукторе вентиляторной установки?
Номинальный ресурс L10h (при котором 90% подшипников достигают заданной наработки) рассчитывается по динамической грузоподъемности и действующим нагрузкам. Для сферического роликоподшипника 2317 в типовом редукторе с умеренными нагрузками и правильным обслуживанием ресурс может составлять от 40 до 80 тысяч часов. Фактический ресурс сильно зависит от чистоты смазочного материала, отсутствия перекосов и перегрева.
Заключение
Подшипники с наружным диаметром 175 мм представляют собой сегмент ответственных узлов для тяжелого промышленного оборудования. Корректный выбор типа подшипника (шариковый, роликовый, сферический, конический) на основе анализа нагрузок, скоростей и условий эксплуатации является фундаментом для надежной и долговечной работы всего агрегата. Не менее важны соблюдение правил монтажа, использование рекомендованных смазочных материалов и организация регулярного мониторинга технического состояния. В энергетике, где стоимость простоя оборудования крайне высока, профессиональный подход к подбору и обслуживанию подшипниковой арматуры является экономически оправданной необходимостью.