Подшипники сферические 80х120 мм

Сферические подшипники 80х120 мм: конструкция, применение и технические аспекты

Сферический подшипник с размерами 80х120 мм (внутренний диаметр 80 мм, наружный диаметр 120 мм) представляет собой радиальный сферический двухрядный подшипник скольжения. Данный типоразмер относится к категории среднегабаритных подшипников, широко востребованных в тяжелом промышленном оборудовании. Его ключевая особенность — способность компенсировать несоосность вала и посадочного места, возникающую вследствие монтажных погрешностей, прогиба вала под нагрузкой или тепловых деформаций конструкции. Компенсация достигается за счет сферической формы внутренней поверхности наружного кольца и соответствующей ей сферической поверхности тела качения или, в случае подшипников скольжения, сферического вкладыша.

Конструктивные особенности и материалы

Подшипник 80х120 мм может быть реализован в двух принципиально разных конструкциях: качения и скольжения. В энергетике и тяжелом машиностроении чаще применяется второй тип.

• Сферический роликоподшипник (качения): Состоит из сферического наружного кольца, сферического внутреннего кольца, двух рядов бочкообразных роликов и сепаратора. Способен воспринимать значительные радиальные и двухсторонние осевые нагрузки. Обозначение по ГОСТ 5721-75 или стандарту ISO — например, серия 222.. или 223.. (для 80х120 мм это может быть 22216K или аналоги).
• Сферический подшипник скольжения (самоустанавливающийся): Состоит из корпуса (чаще всего разъемного), сферического вкладыша (втулки) из антифрикционного материала и сферического стального шара (пальца) или цапфы. Вкладыш изготавливается из баббита (Б83, Б16), бронзографита, композитных материалов на основе PTFE или других износостойких сплавов. Конструктивно обеспечивает угол самоустановки до ±3-5°.

Основные материалы для подшипников качения — высокоуглеродистая хромистая сталь (SHХ-15, 52100). Для подшипников скольжения корпус — сталь 35Л или 45Л, вкладыш — антифрикционный материал.

Ключевые технические параметры и характеристики

Для типоразмера 80х120 мм параметры варьируются в зависимости от типа и серии.

Сводная таблица характеристик для сферических подшипников 80х120 мм

Параметр	Сферический роликоподшипник (пример: 22216)	Сферический подшипник скольжения
Внутренний диаметр (d), мм	80	80 (под вал)
Наружный диаметр (D), мм	140 (для серии 22216, 120 — монтажная высота)	120 (корпус)
Ширина (B), мм	~33	Зависит от конструкции, обычно 80-100
Динамическая грузоподъемность (C), кН	240 — 280	Не нормируется, зависит от материала вкладыша и скорости
Статическая грузоподъемность (C0), кН	255 — 300	Не нормируется
Допустимая несоосность, градусы	До 1.5 — 2.5	До 3 — 5
Максимальная частота вращения, об/мин	~4000 (масляная смазка)	~500-1500 (зависит от системы смазки)
Система смазки	Пластичная, жидкая, циркуляционная	Централизованная, фитильная, кольцевая, принудительная

Области применения в энергетике и смежных отраслях

Данный типоразмер находит применение в узлах с высокими радиальными нагрузками и требованием к компенсации перекосов.

• Электрогенераторы и крупные электродвигатели: Опорные подшипники валов роторов, где возможны тепловые расширения и динамические прогибы.
• Турбинное оборудование: Вспомогательные опоры, механизмы регулирования.
• Насосное оборудование высокого давления: Циркуляционные, питательные, сетевые насосы.
• Вентиляторное оборудование: Опора валов дымососов и дутьевых вентиляторов котельных установок.
• Приводы тяжелых механизмов: Редукторы, муфты, опоры прокатных станов, конвейерных линий.

Монтаж, смазка и техническое обслуживание

Правильный монтаж и обслуживание критичны для ресурса подшипника.

Монтаж:

• Проверка посадочных мест: соосность, шероховатость, диаметральные размеры (для посадок с натягом или зазором).
• Нагрев подшипника качения перед установкой на вал (индукционный или в масляной ванне) до 80-100°C. Запрещено применение открытого пламени.
• Для подшипников скольжения — контроль зазора между цапфой и вкладышем (обычно 0.10-0.15% от диаметра вала), проверка прилегания сферических поверхностей.

Смазка:

• Для роликоподшипников: Применяются пластичные смазки на литиевой или комплексной основе (ЛИТОЛ-24, ЦИАТИМ-201) для скоростей до 2-3 тыс. об/мин. Для высокоскоростных узлов — циркуляционная система с индустриальными маслами (И-Г-А 32, 46).
• Для подшипников скольжения: Используются масла с противозадирными присадками (И-Г-А 68, Турбинное 32). Крайне важна регулярная подача и контроль чистоты масла.

Обслуживание:

• Регулярный мониторинг температуры (термопарами или термометрами). Превышение температуры на 40-50°C над температурой окружающей среды — сигнал к проверке.
• Контроль вибрации. Повышенный уровень вибрации указывает на износ, нарушение центровки, дефекты.
• Для подшипников скольжения — периодическая проверка зазора на износ. При достижении предельного значения (обычно в 1.5-2 раза больше номинального) — замена вкладыша.

Типовые неисправности и методы диагностики

• Перегрев: Причины: недостаток или избыток смазки, неправильный монтаж (чрезмерный натяг), повышенная нагрузка, нарушение герметичности и попадание загрязнений.
• Повышенная вибрация и шум: Причины: износ рабочих поверхностей, выкрашивание, появление усталостных трещин (контактная усталость), загрязнение смазки, ослабление посадки.
• Утечка смазки: Износ уплотнений, повреждение сальников, неправильная работа системы смазки под давлением.

Диагностика проводится методами виброакустического анализа, термографии, анализом смазочного материала на наличие продуктов износа (феррография, спектральный анализ).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается сферический подшипник качения от скольжения для данного типоразмера?

Сферический роликоподшипник (качения) имеет более высокий КПД, допускает высокие скорости вращения, но менее устойчив к ударным нагрузкам и требует более точного монтажа. Подшипник скольжения лучше гасит вибрации, выдерживает тяжелые ударные нагрузки, допускает большие углы перекоса и может работать в условиях засоренной среды при наличии соответствующей системы смазки, но имеет более высокие потери на трение и требует постоянного контроля системы смазки.

Как правильно подобрать посадку для подшипника 80х120 мм на вал и в корпус?

Для роликоподшипника: посадка на вал — k6 или m6 (с легким натягом), посадка в корпус — H7 (с зазором). Для подшипника скольжения: посадка вкладыша в корпус — плотная, часто с разверткой по месту, посадка вала во вкладыш — с гарантированным зазором (H8/e8 или H9/d9). Конкретные посадки определяются нагрузкой, режимом вращения и конструкцией узла согласно ГОСТ 3325-85 и рекомендациям производителя.

Какой ресурс у подшипника 80х120 мм и от чего он зависит?

Расчетный ресурс (номинальная долговечность L10) для подшипников качения при правильных условиях может составлять 30-50 тыс. часов. Фактический ресурс зависит от точности монтажа, чистоты и регулярности смазки, уровня рабочих нагрузок и вибраций, температурного режима. Для подшипников скольжения ресурс определяется износом вкладыша и при своевременной замене вкладыша практически неограничен.

Можно ли заменить сферический подшипник скольжения на роликовый в существующем узле?

Такая замена требует полного перерасчета узла, так как отличаются габариты (ширина, посадочные диаметры), системы смазки, требования к точности монтажа и жесткости опор. Прямая замена без конструктивных изменений, как правило, невозможна и недопустима.

Каковы признаки критического износа, требующие немедленной остановки оборудования?

• Резкий рост температуры до значений выше 90-100°C с тенденцией к увеличению.
• Появление сильной вибрации, слышимого стука, скрежета.
• Видимая утечка смазки с металлической стружкой или потемневшим, закоксованным маслом.
• Для подшипников скольжения — падение давления в системе принудительной смазки при увеличении зазора.

Какие аналоги импортных подшипников 80х120 мм существуют?

Для сферических роликоподшипников: SKF — серия 22216 E, FAG — 22216 E1K, Timken — 22216YMY. Для подшипников скольжения аналоги подбираются по посадочным размерам и нагрузочной способности у производителей типа Waukesha Bearings, Kingsbury, Mitsubishi. При замене необходимо сверять не только габаритные размеры, но и грузоподъемность, допустимую скорость и конструктивное исполнение.