Подшипники шариковые 100х140 мм

Подшипники шариковые радиальные однорядные 100×140 мм: технические характеристики, применение и подбор

Подшипники качения с посадочными размерами 100 мм (внутренний диаметр d) x 140 мм (наружный диаметр D) представляют собой стандартизированные узлы, широко применяемые в тяжелом промышленном оборудовании. Данный типоразмер относится к среднетяжелой и тяжелой серии, что определяет его высокую грузоподъемность и использование в ответственных механизмах с значительными радиальными и умеренными осевыми нагрузками. В рамках данной статьи рассматриваются преимущественно наиболее распространенные радиальные однорядные шарикоподшипники, хотя указанные габариты могут встречаться и в других типах (роликовых, упорных).

Конструкция и маркировка

Типовой шариковый радиальный подшипник 100×140 мм состоит из следующих элементов:

    • Внутреннее кольцо – устанавливается на вал с посадкой имеющей натяг (обычно k6, js6).
    • Наружное кольцо – монтируется в корпус с посадкой, часто переходной или с небольшим зазором (H7).
    • Сепаратор – центрирует и удерживает тела качения. Изготавливается из штампованной или машинно-обработанной стали, латуни, а также полиамида. Для тяжелых условий эксплуатации предпочтительны металлические сепараторы.
    • Шарики – тела качения, изготавливаемые из высокоуглеродистой хромистой стали (например, ШХ15) с высокой степенью чистоты поверхности и твердостью.
    • Защитные устройства – могут быть открытыми (без уплотнений), с односторонним или двухсторонним металлическим защитным шайбами (ZZ, 2Z), либо контактными уплотнениями из синтетического каучука (RS, 2RS).

    Основное обозначение по ГОСТ 8338-75 или ISO 15: для подшипника с основными размерами d=100 мм, D=140 мм и шириной B=25 мм – это 320. Однако, в зависимости от серии по ширине и конструктивных особенностей, встречаются и другие обозначения. Критически важно учитывать полную маркировку, которая включает серию по ширине, тип, конструктивные особенности и класс точности.

    Основные типы и серии по грузоподъемности

    Для размера 100×140 мм стандартизировано несколько серий по ширине и грузоподъемности. Ширина (B) является третьим ключевым размером.

    Таблица 1. Распространенные серии шарикоподшипников 100×140 мм
    Обозначение (пример)Серия по ширинеШирина, B (мм)Серия по грузоподъемности (диаметру)Динамическая грузоподъемность, C (кН), примерная*Статическая грузоподъемность, C0 (кН), примерная*Назначение
    320Нормальная (2)25Средняя (3)95-10560-70Универсальное, наиболее распространенное исполнение.
    420Уширенная (4)33Средняя (3)120-13575-85Для повышенных радиальных нагрузок.
    1520Нормальная (2)25Легкая (1)70-8045-50Для умеренных нагрузок, где критична масса или стоимость.

  • Точные значения C и C0 необходимо уточнять по каталогам конкретного производителя.

  • Материалы и условия эксплуатации

    Стандартные подшипники изготавливаются из подшипниковой стали (например, 100Cr6 по DIN, SUJ2 по JIS). Для работы в агрессивных средах (высокая влажность, химические пары) применяются подшипники из нержавеющей стали (например, AISI 440C). Для повышенных температур (свыше 120-150°C) используются сепараторы из специальных материалов (латунь, текстолит) и стабилизированные термообработкой кольца. Предельная частота вращения для подшипника 320 с металлическим сепаратором составляет порядка 6000-7000 об/мин (масляная смазка), с полимерным сепаратором или уплотнениями – на 20-30% ниже.

    Сфера применения в энергетике и тяжелой промышленности

    Подшипники данного типоразмера находят применение в механизмах со средними и высокими нагрузками:

    • Электродвигатели и генераторы средней и большой мощности (от сотен кВт до нескольких МВт) – как опорные подшипники вала ротора.
    • Насосное оборудование (центробежные, поршневые насосы) – для поддержки вала рабочего колеса.
    • Редукторы и зубчатые передачи – в качестве опор быстроходных и тихоходных валов.
    • Вентиляторы и дымососы большой производительности.
    • Оборудование для транспортировки материалов (роликоопоры конвейеров, шнековые транспортеры).

    Монтаж, демонтаж и смазка

    Правильный монтаж критичен для долговечности подшипника. Для установки на вал диаметром 100 мм рекомендуется нагрев подшипника в масляной ванне до 80-100°C (индукционный нагрев предпочтительнее) и запрессовка с усилием, приложенным к внутреннему кольцу. Демонтаж осуществляется с помощью съемников (съемные лапы за наружное кольцо запрещены). Смазка может быть пластичной (консистентной) или жидкой (масло). Выбор зависит от скорости вращения, температуры и условий эксплуатации. Для уплотненных исполнений (2RS) смазка закладывается на весь срок службы. Для открытых подшипников необходим регулярный регламент смазывания.

    Таблица 2. Рекомендации по смазке для подшипника 320 (B=25 мм)
    Тип смазкиДиапазон рабочих температурЧастота вращения, макс.Область применения
    Литиевый консистентный смазочный материал (NLGI 2)-30°C … +110°CДо 5000 об/минУниверсальное применение, электродвигатели общего назначения.
    Синтетическое масло (ISO VG 68)-40°C … +150°CДо 7000 об/минРедукторы, высокооборотные насосы, системы с централизованной смазкой.
    Полимочевинная или комплексная кальциевая консистентная смазка-40°C … +160°CДо 4500 об/минВысокотемпературные узлы, электродвигатели с частотным приводом.

    Диагностика неисправностей и отказов

    Основные причины выхода из строя подшипников 100×140 мм:

    • Усталостное выкрашивание – характерные чешуйчатые отслоения на дорожках качения. Естественный износ при длительной работе под нагрузкой.
    • Задиры и заедание – результат недостатка смазки, несоосности валов или перегрузки.
    • Коррозия и загрязнение – попадание абразивных частиц или влаги из-за неэффективного уплотнения.
    • Деформация и сколы – следствие неправильного монтажа/демонтажа, ударных нагрузок.
    • Электрическая эрозия – образование кратеров и канавок на кольцах из-за прохождения токов утечки через подшипник.

Контроль состояния осуществляется методом вибродиагностики, акустического анализа и термометрии. Повышение уровня вибрации в диапазонах, соответствующих частотам вращения сепаратора, наружного и внутреннего кольца, является ранним признаком дефекта.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается подшипник 320 от 420?

Основное отличие – в ширине (B). Подшипник 320 имеет ширину 25 мм, а 420 – 33 мм. Более широкий подшипник 420 обладает на 25-30% большей динамической и статической грузоподъемностью, но имеет большие массу и стоимость. Он используется при более высоких радиальных нагрузках или когда требуется увеличенный ресурс.

Можно ли заменить открытый подшипник на уплотненный (2RS)?

Да, такая замена возможна и часто практикуется для увеличения интервалов обслуживания и защиты от загрязнений. Однако необходимо учитывать: 1) Уплотненный подшипник имеет несколько меньшую предельную частоту вращения. 2) Внутренний объем заполнен смазкой на весь срок службы, что требует учета температурного диапазона. 3) При замене в узле с жидкой (масляной) смазкой необходимо убедиться в совместимости материала уплотнения с маслом.

Как определить необходимый класс точности?

Для подавляющего большинства промышленных применений в энергетике (электродвигатели, насосы, редукторы общего назначения) достаточен класс точности P0 (нормальный) по ГОСТ или Class 0 по ISO. Классы P6, P5 (Class 6, 5) требуются для высокоскоростных шпинделей, прецизионных станков или особо ответственных механизмов с минимальным уровнем вибрации. Повышение класса точности ведет к значительному росту стоимости.

Что означает маркировка «C3» в обозначении подшипника?

Обозначение «C3» указывает на увеличенный радиальный зазор в подшипнике по сравнению с нормальной группой (CN). Такой подшипник предназначен для работы в условиях, где возникает значительный нагрев и тепловое расширение деталей. Он часто применяется в электродвигателях, редукторах, где вал нагревается сильнее корпуса. Неправильный выбор зазора (установка подшипника с нормальным зазором в «горячих» условиях) может привести к заклиниванию.

Как правильно хранить подшипники данного типоразмера?

Подшипники должны храниться в оригинальной заводской упаковке в сухом, чистом помещении при температуре от +5°C до +25°C и относительной влажности не более 60%. Запрещается хранить подшипники вблизи источников вибрации. Уплотненные подшипники имеют ограниченный срок хранения из-за старения материала уплотнений и смазки (обычно 3-5 лет). Открытые подшипники при правильных условиях могут храниться дольше, но перед установкой после длительного хранения рекомендуется проверить состояние смазки.

Какие аналоги существуют у подшипника 320?

Аналоги зависят от страны-производителя. Основные аналоги: SKF 6320 (Швеция), FAG 6320 (Германия), NSK 6320 (Япония), TIMKEN 320 (США). При замене необходимо сверять не только основные размеры (100x140x25), но и серию по грузоподъемности, тип зазора и класс точности. Полная взаимозаменяемость возможна только при совпадении всех этих параметров.

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.