Подшипники с наружным диаметром 90 мм
Подшипники с наружным диаметром 90 мм: классификация, применение и специфика подбора
Наружный диаметр 90 мм является одним из наиболее распространенных и востребованных типоразмеров в современном промышленном оборудовании и энергетике. Данный размерный ряд охватывает широкий спектр подшипников качения, каждый из которых предназначен для решения конкретных инженерных задач. Основные серии с D=90 мм включают в себя радиальные шарикоподшипники (например, серии 618, 619, 160, 60, 62, 63), радиально-упорные шарикоподшипники, роликовые конические и цилиндрические подшипники, а также упорные и сферические модели. Точное соответствие внутреннего диаметра (d) и ширины (B) определяет серию подшипника и его грузоподъемность.
Основные типы подшипников с D=90 мм и их параметры
Выбор конкретного типа подшипника зависит от характера нагрузки (радиальная, осевая, комбинированная), частоты вращения, требований к точности и жесткости узла, условий эксплуатации.
1. Радиальные однорядные шарикоподшипники
Наиболее универсальный и массовый тип. Способны воспринимать комбинированные нагрузки, но преимущественно радиальные. Отличаются низким моментом трения и высокой скоростными возможностями.
| Обозначение | d (мм) | D (мм) | B (мм) | Динамическая грузоподъемность, C (кН) | Статическая грузоподъемность, C0 (кН) | Назначение и особенности серии |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 61818 | 90 | 115 | 13 | ~19.5 | ~16.2 | Серия 618: сверхлегкая серия, малая высота сечения. |
| 6018 | 90 | 140 | 24 | ~53.0 | ~40.0 | Серия 60: нормальная серия, основной ассортимент. |
| 6218 | 90 | 160 | 30 | ~82.0 | ~56.0 | Серия 62: легкая серия, баланс габаритов и нагрузки. |
| 6318 | 90 | 190 | 43 | ~127.0 | ~86.5 | Серия 63: средняя серия, повышенная грузоподъемность. |
| 16018 | 90 | 140 | 16 | ~35.5 | ~27.5 | Серия 160: серия с канавкой для стопорного кольца. |
2. Роликовые конические подшипники (типа 30000)
Предназначены для восприятия комбинированных (радиальных и осевых) нагрузок. Обладают высокой радиальной и осевой жесткостью. Требуют точной регулировки и установки парой.
| Обозначение | d (мм) | D (мм) | T (мм) | Динамическая грузоподъемность, C (кН) | Статическая грузоподъемность, C0 (кН) |
|---|---|---|---|---|---|
| 30218 | 90 | 160 | 30 | ~168.0 | ~198.0 |
| 32218 | 90 | 160 | 45.5 | ~228.0 | ~272.0 |
| 33218 | 90 | 155 | 53.5 | ~248.0 | ~315.0 |
3. Цилиндрические роликоподшипники (типа 20000, 40000)
Обладают максимальной радиальной грузоподъемностью среди роликовых подшипников с D=90 мм. Применяются в узлах с чисто радиальной нагрузкой и высокими скоростями. Могут быть одно- и двухрядными, с бортами и без.
| Обозначение | d (мм) | D (мм) | B (мм) | Особенности конструкции |
|---|---|---|---|---|
| NU218 | 90 | 160 | 30 | Внутреннее кольцо с двумя бортами, наружное без бортов. Допускает осевое смещение вала. |
| NJ218 | 90 | 160 | 30 | Наружное кольцо с одним бортм, внутреннее с двумя. Фиксирует вал в одном направлении. |
| NUP218 | 90 | 160 | 30 | Комбинированная конструкция для фиксации вала в обоих направлениях. |
4. Другие типы
- Радиально-упорные шарикоподшипники (типа 7000): Для высоких осевых и комбинированных нагрузок при высоких скоростях вращения. Часто устанавливаются парой с предварительным натягом.
- Сферические роликоподшипники (типа 20000, 30000): Обладают способностью самоустанавливаться, компенсируя перекосы вала. Воспринимают высокие радиальные и умеренные осевые нагрузки. Для D=90 мм встречаются реже.
- Упорные шарикоподшипники: Специализированы для восприятия чисто осевых нагрузок. В размере 90 мм обычно обозначают наружный диаметр сепаратора или корпуса.
- Нагрузка: Для валов электродвигателей малой и средней мощности с преобладающей радиальной нагрузкой применяют радиальные шарикоподшипники серий 62 или 63 (например, 6218 или 6318). Для тяжелонагруженных редукторных валов – конические или цилиндрические роликоподшипники.
- Частота вращения: Шарикоподшипники серии 60 и 62 имеют более высокие предельные частоты, чем роликовые. Для высокооборотных агрегатов критично значение коэффициента скорости (n*dm).
- Точность и вибрация: В электродвигателях используются подшипники классов точности P6, P5, а иногда и P4. Сниженный уровень вибрации (обозначения Z1, Z2, Z3, V1, V2, V3) напрямую влияет на КПД и акустику машины.
- Смазка и уплотнения: Стандартом для энергооборудования являются подшипники с контактными (RS, 2RS) или лабиринтными уплотнениями, заправленные консистентной смазкой на весь срок службы (LPS). Для высокотемпературных применений выбирают смазку на основе полимочевинного или комплексного кальциевого загустителя.
- Температурный режим: Стандартные подшипники из стали ШХ15 работоспособны до +120°C. Для повышенных температур (сухие трения, печное оборудование) требуются подшипники из термостойкой стали или с специальной термостабилизацией.
- 6 – тип: радиальный однорядный шарикоподшипник.
- 3 – серия ширины и диаметра: средняя серия 3.
- 18 – размерный код: внутренний диаметр d = 18*5 = 90 мм.
Критерии выбора подшипника для энергетического оборудования
В энергетике (электродвигатели, насосы, вентиляторы, редукторы турбин, вспомогательные механизмы) требования к подшипникам носят специфический характер.
Монтаж, демонтаж и обслуживание
Правильная установка подшипника с D=90 мм критична для его ресурса. Монтаж производится с нагревом до 80-110°C (индукционный или масляный нагрев) и запрессовкой с усилием, приложенным к насаживаемому кольцу. Запрещено передавать ударную или монтажную силу через тела качения. Для демонтажа используются съемники с захватом за внутреннее кольцо (при снятии с вала) или гидравлические прессы. В энергетике широко применяются системы периодического мониторинга вибрации и температуры подшипниковых узлов для прогнозирования отказов.
Вопросы взаимозаменяемости и аналоги
Подшипники с D=90 мм производятся по международным стандартам ISO 15:2017 (радиальные) и ISO 355:2007 (конические). Основные мировые производители (SKF, FAG/INA, NSK, NTN, Timken) имеют полную линейку данных типоразмеров. Обозначения могут незначительно отличаться (например, добавление префиксов/суффиксов), но базовые размеры идентичны. При замене необходимо сверять не только размеры, но и класс точности, тип уплотнения, смазку и уровень вибрации.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос: Как расшифровать обозначение подшипника, например, 6318?
Ответ: Обозначение 6318 расшифровывается следующим образом:
Таким образом, 6318 – радиальный шарикоподшипник средней серии с d=90 мм, D=190 мм, B=43 мм.
Вопрос: Чем отличается подшипник 6218 от 6318, если внутренний диаметр у них одинаков (90 мм)?
Ответ: Основное отличие – в габаритах и, как следствие, в грузоподъемности. Подшипник 6218 (легкая серия) имеет наружный диаметр 160 мм и ширину 30 мм. Подшипник 6318 (средняя серия) – 190 мм и 43 мм соответственно. Грузоподъемность 6318 примерно на 55% выше, чем у 6218. Выбор между ними определяется расчетом эквивалентной динамической нагрузки и требуемым ресурсом. Установка более грузоподъемного подшипника возможна только при наличии посадочного места под увеличенные габариты.
Вопрос: Можно ли заменить шарикоподшипник на роликовый в насосе?
Ответ: Прямая замена без перерасчета узла недопустима. Роликовые подшипники (особенно цилиндрические) имеют другую кинематику, могут не воспринимать осевую нагрузку (если это не конические), требуют иных условий смазки и регулировки. Такая замена возможна только на основании инженерного расчета, учитывающего все виды нагрузок, жесткость системы и ресурс.
Вопрос: Какой класс точности необходим для подшипников электродвигателя?
Ответ: Для большинства промышленных электродвигателей общего назначения используется класс точности P0 (нормальный) или P6 (повышенный). Для двигателей повышенной мощности, высокооборотных или специальных (например, для частотно-регулируемого привода) могут применяться подшипники классов P5 и P4, обеспечивающие минимальное биение и вибрацию.
Вопрос: Что означает маркировка 2RS на подшипнике с D=90 мм?
Ответ: Суффикс 2RS указывает на наличие двух контактных резиновых уплотнений (с обеих сторон подшипника). Такое исполнение обеспечивает эффективную защиту от попадания загрязнений и утечки смазки. Подшипники с 2RS поставляются заправленными смазкой и, как правило, не требуют обслуживания в течение всего срока службы. Аналогом является суффикс 2RZ (с низко-контактными лабиринтными уплотнениями).
Вопрос: Как определить необходимый натяг при посадке подшипника на вал?
Ответ: Величина натяга определяется исходя из типа подшипника, характера и величины нагрузки. Для циркуляционно нагруженного кольца (обычно внутреннего, вращающегося вместе с валом) требуется посадка с натягом (например, k5, m5, m6). Для наружного кольца, нагруженного местно, обычно применяется переходная или даже скользящая посадка (H7, J7). Точные рекомендации приведены в ГОСТ 3325-85 и каталогах ведущих производителей (SKF, FAG). Неправильный натяг ведет к перегреву, заклиниванию или провороту кольца.