Подшипники шариковые 55х100 мм

Подшипники шариковые радиальные однорядные 55×100 мм: технические характеристики, применение и специфика выбора

Подшипники качения с посадочными размерами 55 мм (внутренний диаметр) и 100 мм (наружный диаметр) представляют собой стандартизированные узлы, широко используемые в различных отраслях промышленности, включая энергетику. Данная размерная группа охватывает несколько типов подшипников, однако наиболее распространенным и востребованным является радиальный однорядный шарикоподшипник. Его основное назначение – воспринимать радиальные нагрузки и ограниченные осевые нагрузки в обоих направлениях, обеспечивая вращение с минимальными потерями на трение.

Основные типы и конструктивное исполнение

В размерном ряду 55×100 мм представлены различные исполнения, отличающиеся конструкцией, серией по ширине и типом защитных устройств.

• Основное исполнение (открытое): Подшипник без защитных крышек. Требует регулярного пополнения смазки в процессе эксплуатации, но допускает использование пластичных смазок широкого спектра. Оптимально для применений, где возможен контроль и обслуживание.
• С металлическими защитными шайбами (ZZ, 2Z): Имеет штампованные стальные крышки с обеих сторон, обеспечивающие защиту от попадания крупных частиц пыли и грязи. Смазка закладывается на весь срок службы. Вращение крышек относительно колец отсутствует, что создает дополнительный момент сопротивления.
• С контактными резиновыми уплотнениями (RS, 2RS): Оснащены лабиринтными уплотнениями из маслостойкой резины (NBR, FKM), плотно прилегающими к борту наружного кольца. Обеспечивают лучшую герметизацию от влаги и мелкодисперсных загрязнений по сравнению с металлическими шайбами. Смазка закладывается на весь срок службы.
• Серии по ширине: Наиболее распространены серии 2 (легкая), 3 (средняя) и 4 (тяжелая). Например, подшипник 6211 (легкая серия) имеет ширину 21 мм, а 6311 (средняя) – 27 мм. От ширины напрямую зависит динамическая (C) и статическая (C0) грузоподъемность.

Технические параметры и стандарты

Подшипники данного типоразмера производятся в соответствии с международными стандартами ISO 15:2011 (размерная серия) и ISO 492:2014 (допуски). Основные технические характеристики для наиболее распространенных типов приведены в таблице.

Таблица 1. Сравнительные характеристики шарикоподшипников 55×100 мм

Обозначение (пример)	Тип	Ширина (B), мм	Динамическая грузоподъемность (C), кН	Статическая грузоподъемность (C0), кН	Предельная частота вращения (смазка пластичная), об/мин	Масса, кг (прибл.)
6211	Открытый, радиальный	21	43.6	29.2	7000	0.82
6211-2Z / ZZ	С металлическими шайбами	21	40.2	27.0	6300	0.85
6211-2RS	С двусторонними резиновыми уплотнениями	21	35.1	23.6	5600	0.88
6311	Открытый, средняя серия	27	71.5	45.0	6300	1.40

Примечание: Значения грузоподъемности и частот вращения являются справочными и могут незначительно варьироваться в зависимости от производителя и конкретной серии.

Материалы и технологии производства

Качество и ресурс подшипника определяются используемыми материалами и точностью изготовления.

• Кольца и шарики: Изготавливаются из подшипниковых сталей, чаще всего из легированной хромом стали марки 100Cr6 (аналог ШХ15 по ГОСТ). Для работы в агрессивных средах или при повышенных температурах применяются стали AISI 440C (коррозионно-стойкая) или инструментальные стали с последующей цементацией.
• Сепараторы: В данном типоразмере распространены сепараторы из штампованной стали (чаще в открытых исполнениях) и полимерные сепараторы (из полиамида PA66, армированного стекловолокном). Полимерные сепараторы обеспечивают более плавный и тихий ход, лучше работают в условиях недостаточной смазки, но имеют ограничения по температуре (обычно до +120°C).
• Точность изготовления: Стандартный класс точности для массового применения – P0 (нормальный). Для высокооборотных или высокоточных узлов в энергетике (турбинные приводы, прецизионные редукторы) используются классы P6, P5 или выше, что гарантирует минимальные биения и вибрации.

Применение в энергетике и смежных отраслях

В энергетическом секторе подшипники размером 55×100 мм находят применение в следующем оборудовании:

• Электродвигатели средней мощности: Установка на валах роторов асинхронных и синхронных двигателей мощностью от 30 до 200 кВт. Чаще используются подшипники с защитными шайбами (ZZ) или уплотнениями (2RS) для долговременной работы без обслуживания.
• Насосное оборудование: Центробежные и шестеренные насосы систем охлаждения, водоснабжения, топливоподачи. Критична стойкость к вибрациям и способность работать в условиях возможного попадания влаги.
• Редукторы и приводы: В качестве опор быстроходных и тихоходных валов в редукторах общепромышленного назначения. Здесь важна точность и радиальная грузоподъемность.
• Вентиляторы и дымососы: Подшипниковые узлы вентиляторных установок систем вентиляции и газоочистки. Требуется стойкость к перепадам температур и запыленности.
• Вспомогательное оборудование: Лебедки, механизмы задвижек, опорные ролики.

Критерии выбора и особенности монтажа

Выбор конкретного исполнения подшипника 55×100 мм должен основываться на анализе условий эксплуатации:

• Нагрузочный режим: Расчет эквивалентной динамической нагрузки (P) и сравнение с динамической грузоподъемностью (C) для определения расчетного ресурса (L10). Для постоянных радиальных нагрузок подходит открытый подшипник легкой или средней серии. При ударных или комбинированных нагрузках выбирают подшипники средней или тяжелой серии.
• Скорость вращения: Открытые подшипники и подшипники с металлическими шайбами допускают более высокие частоты вращения, чем модели с контактными резиновыми уплотнениями, создающими дополнительное трение.
• Условия окружающей среды: При наличии влаги, абразивной пыли или агрессивных паров обязательна установка подшипников с двухсторонними уплотнениями (2RS). В чистых, закрытых корпусах с возможностью регламентного обслуживания можно использовать открытые подшипники.
• Температурный режим: Стандартные подшипники из стали 100Cr6 рассчитаны на рабочий диапазон от -30°C до +120°C (кратковременно до +150°C). Для более высоких температур требуются специальные термостойкие смазки, а в критичных случаях – подшипники из термостойких сталей.

Монтаж: Установка подшипника 55 мм на вал осуществляется, как правило, с натягом (посадка k6, m6), в корпус – с небольшим зазором (H7). Монтаж должен производиться с применением соответствующих инструментов (оправки, прессы) без передачи ударных нагрузок через тела качения. Крайне важно обеспечить соосность посадочных мест и предварительный нагрев подшипника при посадке с большим натягом.

Смазка и обслуживание

Правильный выбор смазки определяет до 80% надежности подшипникового узла.

• Пластичные смазки (консистентные): Наиболее распространены литиевые (LGI-2, NLGI-2) и комплексные литиевые смазки. Для повышенных температур или влажных условий применяются смазки на основе полимочевины или кальциевого комплекса. Подшипники с защитными устройствами поставляются заправленными смазкой общего назначения, которую при необходимости можно заменить на специализированную.
• Жидкие масла (редко для данного типоразмера в изолированных узлах): Применяются в высокоскоростных редукторах, где смазка осуществляется разбрызгиванием или циркуляционной системой.
• Интервалы замены смазки: Для открытых подшипников в энергетическом оборудовании регламентная замена смазки проводится, как правило, не реже одного раза в 1-2 года или через 4000-8000 моточасов, в зависимости от интенсивности работы и рекомендаций производителя оборудования.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается подшипник 6211 от 6311?

Основное отличие – в серии по ширине и, как следствие, в грузоподъемности. Подшипник 6311 (средняя серия) имеет ширину 27 мм против 21 мм у 6211 (легкая серия). Динамическая грузоподъемность 6311 примерно на 64% выше. Выбор между ними зависит от величины радиальной нагрузки в конкретном узле.

Можно ли заменить подшипник с уплотнениями (2RS) на подшипник с металлическими шайбами (2Z) в электродвигателе?

Технически такая замена возможна, так как габаритные и присоединительные размеры идентичны. Однако необходимо оценить условия эксплуатации. Шайбы (2Z) обеспечивают меньшую степень защиты от мелкой пыли и влаги, но имеют меньший момент трения. Если двигатель работает в чистой и сухой среде, замена допустима. В условиях повышенной влажности или запыленности предпочтительнее сохранить исполнение с резиновыми уплотнениями (2RS).

Как определить класс точности подшипника?

Класс точности (P0, P6, P5 и т.д.) обычно наносится на маркировку, вытравленную на торцевой поверхности кольца. Если маркировка стерта или отсутствует, точность можно определить только с помощью специальных измерительных средств (микрометры, индикаторные стойки) в лабораторных условиях, проверяя радиальное и торцевое биение, отклонения посадочных диаметров.

Каков средний расчетный ресурс подшипника 55×100 мм в насосе?

Расчетный ресурс L10 (часов наработки, при котором не менее 90% подшипников из партии остаются работоспособными) зависит от фактической нагрузки и скорости. При правильном подборе (фактическая нагрузка составляет 30-50% от динамической грузоподъемности C) и нормальных условиях эксплуатации ресурс может составлять от 15 000 до 40 000 часов. В реальности на ресурс сильно влияют качество монтажа, состояние смазки и вибрации.

Что означает маркировка «C3» в обозначении подшипника (например, 6211 C3)?

Обозначение «C3» указывает на увеличенный по сравнению со стандартной группой радиальный зазор в подшипнике. Это необходимо для компенсации теплового расширения вала и корпуса при работе в условиях повышенного нагрева (например, в электродвигателях, горячих насосах). Стандартный зазор – группа CN (обычно не указывается). Группы C3, C4 выбираются на основе теплового расчета узла.

Как правильно хранить подшипники до монтажа?

Подшипники должны храниться в оригинальной упаковке в сухом, чистом помещении при температуре от +5°C до +25°C и относительной влажности не более 65%. Запрещается хранить подшипники вблизи источников вибрации. Срок хранения для подшипников, заправленных консистентной смазкой, обычно не должен превышать 3-5 лет с даты изготовления.

Заключение

Шариковые радиальные подшипники размером 55×100 мм являются критически важными компонентами в широком спектре энергетического и промышленного оборудования. Корректный выбор конкретного типа (открытый, защищенный), серии по ширине и класса точности напрямую влияет на надежность, ресурс и энергоэффективность всего узла. При работе с данными изделиями необходимо строго соблюдать правила монтажа, смазки и обслуживания, предписанные производителем оборудования, а также учитывать все особенности условий эксплуатации. Использование подшипников от проверенных производителей, соответствующих международным стандартам качества, минимизирует риски внеплановых остановок и снижает общую стоимость владения оборудованием.