Подшипники шариковые 100 150 мм

Подшипники шариковые радиальные с посадочным диаметром от 100 до 150 мм: технические характеристики, применение и подбор

Шариковые радиальные подшипники в диапазоне посадочных диаметров 100-150 мм представляют собой ключевые компоненты для тяжелого промышленного оборудования, электродвигателей средней и большой мощности, редукторов, насосных агрегатов и вентиляционных систем. Данный размерный ряд охватывает наиболее востребованные типоразмеры для ответственных узлов, работающих при высоких нагрузках и скоростях. В статье подробно рассмотрены конструктивные особенности, маркировка, критерии выбора, монтаж и обслуживание данных изделий.

Конструктивные особенности и типы подшипников 100-150 мм

В указанном диапазоне представлены все основные типы шарикоподшипников. Их конструкция определяет эксплуатационные возможности и область применения.

1. Шариковые радиальные однорядные (тип 60000, 160000, 61800, 61900, 6000)

Наиболее распространенный тип. Состоит из наружного и внутреннего колец, сепаратора и шариков. Воспринимает радиальные и ограниченные осевые нагрузки в двух направлениях. В размерном ряду 100-150 мм выделяют серии:

• Серия 619 (ультралегкая): Например, 61920 (d=100 мм, D=140 мм). Минимальная ширина и малая грузоподъемность, применяются в прецизионных шпинделях.
• Серия 160 (легкая узкая): Имеют увеличенную радиальную грузоподъемность по сравнению с серией 619.
• Серия 60 (легкая): Классические подшипники, например, 6312 (d=60 мм, но в диапазон входят 6314, 6315 и др.). Баланс между габаритами и нагрузкой.
• Серия 62 (средняя): Например, 6212 (d=60 мм, аналогично). В размер 100-150 мм попадают подшипники с большим внутренним диаметром, но с обозначениями по другим сериям (63, 64).

2. Шариковые радиальные сферические двухрядные (тип 1200, 1300, 2200, 2300)

Имеют сферическую дорожку качения на наружном кольце и два ряда шариков. Ключевое свойство – самоустанавливаемость, компенсирующая перекосы вала до 2-3°. Критически важны для длинных валов, подверженных прогибу, или при неточном монтаже. Пример: 1218 (d=90 мм) и 1222 (d=110 мм).

3. Шариковые радиально-упорные одно- и двухрядные (тип 7000, 3000, 3200, 3300)

Конструкция с контактным углом (обычно 12°, 15°, 25°, 40°). Способны воспринимать значительные комбинированные (радиальные и осевые) нагрузки. Требуют точной регулировки и установки парно. Применяются в редукторах, шпинделях, опорах винтовых передач. Пример: 7220 BECBP (d=100 мм, контактный угол 40°).

4. Шариковые упорные и упорно-радиальные

Предназначены преимущественно для восприятия осевых нагрузок. В энергетике применяются в вертикальных гидроагрегатах, турбинах. Пример: 29420 (d=100 мм, D=170 мм).

Маркировка и обозначения

Подшипники диаметром свыше 100 мм маркируются по стандартам ISO (ГОСТ). Основное обозначение включает серию и посадочный диаметр. Дополнительные символы указывают на модификации.

• Основное обозначение: 6314. Где ‘6’ – тип (радиальный однорядный), ‘3’ – серия (средняя), ’14’ – внутренний диаметр в мм (14*5=70 мм). Для диаметров от 100 мм и выше код диаметра умножается на 5 не всегда, часто это прямое указание в серии (например, 6020 – d=100 мм).
• Суффиксы:
  • 2RS, 2Z: Двустороннее уплотнение (резиновое или металлическое).
  • C3, C4, CN: Класс радиального зазора.
  • P5, P6, P4, P2: Класс точности (нормальный, повышенный, высокий, сверхвысокий).
  • M, MA: Сепаратор из латуни (механически обработанный).
  • E: Оптимизированная конструкция, повышенная грузоподъемность.

Таблица типовых подшипников в диапазоне 100-150 мм

Тип подшипника	Пример обозначения	Внутренний диаметр (d), мм	Наружный диаметр (D), мм	Ширина (B), мм	Динамическая грузоподъемность (C), кН (примерно)	Основная область применения в энергетике
Радиальный однорядный (легкая серия)	6320	100	215	47	165	Асинхронные двигатели (150-300 кВт), вентиляторы, муфты
Радиальный однорядный (средняя серия)	NU322 ECML	110	240	50	380	Опора вала редуктора цилиндрического, генераторы
Радиальный сферический двухрядный	22224 CC/W33	120	215	58	410	Наклонные валы, конвейеры, валы с возможным перекосом
Радиально-упорный (угол 40°)	7320 BECBP	100	215	47	175 (осевая)	Насосное оборудование, редукторы с осевой нагрузкой
Упорный сферический	29320	100	170	42	220	Вертикальные турбинные агрегаты, поворотные механизмы

Критерии выбора для энергетических применений

Выбор подшипника в данном размерном классе – инженерная задача, требующая учета множества факторов.

1. Характер и величина нагрузок

• Чисто радиальные нагрузки: Однорядные радиальные подшипники (серии 63, 64).
• Комбинированные нагрузки: Радиально-упорные шариковые или роликовые конические (последние – для очень высоких нагрузок).
• Перекосы вала/корпуса: Сферические шариковые или роликовые подшипники.
• Чисто осевые нагрузки: Упорные шариковые подшипники.

2. Частота вращения

Шариковые подшипники – высокоскоростные. Для размеров 100-150 мм предельная частота вращения для открытых подшипников средней серии может достигать 6000-8000 об/мин, для сдвоенных или тяжелых серий – ниже. Критичен тип смазки и сепаратора. Для высоких скоростей предпочтительны сепараторы из текстолита или латуни (суффикс M), масляная смазка.

3. Требования к точности и жесткости

Для шпинделей генераторов, прецизионных редукторов требуются подшипники классов точности P5, P4. Они имеют строго нормированные монтажные размеры и отклонения формы.

4. Условия эксплуатации

• Температура: Стандартные подшипники из стали ШХ15 работоспособны до +120°C. Для повышенных температур – термостабилизированные стали или специальные материалы.
• Загрязнение: В запыленных цехах обязательны подшипники с двухсторонними контактными уплотнениями (2RS). В агрессивных средах – нержавеющие исполнения (суффикс SS, например, 6316 2RS SS).
• Вибронагруженность: Требуется повышенный натяг или предварительный осевой поджат для радиально-упорных пар.

Монтаж, смазка и обслуживание

Правильный монтаж подшипников крупных размеров определяет их ресурс.

Методы монтажа

Запрессовка осуществляется с помощью индукционного нагревателя (нагрев внутреннего кольца до 80-110°C) или гидравлического пресса. Категорически запрещен прямой удар по кольцам. Для съема используются съемники с упором в снимаемое кольцо. При монтаже радиально-упорных подшипников необходимо обеспечить заданный осевой зазор или предварительный натяг.

Смазка

Для подшипников 100-150 мм применяются:

• Пластичные смазки (Литиевые, комплексные, полимочевинные): Для умеренных скоростей и температур. Закладываются на 1/3-1/2 свободного объема полости подшипника. Пример: Shell Gadus S2 V220D.
• Жидкие масла (индустриальные ISO VG 68, 100): Для высокоскоростных узлов или систем централизованной смазки. Обеспечивают лучший отвод тепла.

Подшипники с индексом W33 имеют кольцевую канавку и отверстия для циркуляционного подвода жидкой смазки.

Диагностика и контроль

Регулярный мониторинг вибрации и температуры подшипникового узла позволяет прогнозировать отказы. Повышение уровня низкочастотной вибрации указывает на повреждение дорожек качения, появление высокочастотных составляющих – на дефекты сепаратора или недостаток смазки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Чем отличается подшипник 6320 от 6220 и 6420?

Это подшипники одного внутреннего диаметра (100 мм), но разных серий по ширине и наружному диаметру (габаритной серии). 6220 – легкая серия (D=180 мм, B=34 мм), 6320 – средняя серия (D=215 мм, B=47 мм), 6420 – тяжелая серия (D=250 мм, B=58 мм). Подшипник 6320 имеет значительно более высокую грузоподъемность, чем 6220, но большие габариты.

2. Можно ли заменить радиальный подшипник на радиально-упорный в электродвигателе?

Только после инженерного расчета. Радиально-упорный подшипник создает фиксированное осевое положение вала, что может изменить тепловые зазоры. Требуется точная регулировка. Прямая замена без учета этого фактора приведет к перегреву и преждевременному выходу из строя.

3. Как определить необходимый класс радиального зазора (C3, CN, C4)?

Класс зазора выбирается исходя из условий работы. CN – нормальный зазор. C3 – увеличенный зазор, применяется при нагреве вала/корпуса более 80°C, при посадке внутреннего кольца с большим натягом. C4 – зазор больше, чем C3, для особых температурных условий или комбинированных посадок.

4. Что означает индекс «W33» в обозначении подшипника?

Индекс W33 указывает на наличие в наружном кольце кольцевой канавки и трех равноотстоящих отверстий для подвода жидкой смазки под давлением. Это характерно для крупных подшипников, работающих в редукторах и тяжелом оборудовании с системой циркуляционной смазки.

5. Как часто нужно проводить повторную смазку подшипников с консистентной смазкой?

Периодичность зависит от типа подшипника, скорости, температуры и условий. Общая формула – от 1000 до 10000 часов работы. Точные интервалы указывает производитель оборудования или смазки. Пересмазка так же вредна, как и недостаток смазки, так как приводит к перегреву из-за избыточного внутреннего трения.

6. Почему после монтажа нового подшипника возникает повышенный шум и нагрев?

Возможные причины: чрезмерный осевой натяг (для радиально-упорных), недостаток или избыток смазки, перекос при монтаже, повреждение колец или тел качения при установке, несоосность вала и посадочного места в корпусе. Необходимо остановить агрегат и проверить условия монтажа.

Заключение

Шариковые подшипники с посадочным диаметром 100-150 мм являются высокотехнологичными изделиями, правильный выбор и применение которых напрямую влияет на надежность и эффективность энергетического оборудования. Учет всех эксплуатационных факторов – нагрузок, скоростей, условий среды, требований к точности – в сочетании с корректным монтажом и обслуживанием позволяет реализовать полный расчетный ресурс, исчисляемый десятками тысяч часов, и минимизировать риски внеплановых остановок.