Подшипники шариковые 55х120 мм
Подшипники шариковые радиальные однорядные 55×120 мм: технические характеристики, применение и особенности выбора
Подшипники качения с посадочными размерами 55 мм (внутренний диаметр) и 120 мм (наружный диаметр) представляют собой стандартизированные узлы, широко применяемые в тяжелом промышленном оборудовании. Данный типоразмер относится к среднетяжелой и тяжелой серии, что определяет его высокую несущую способность и использование в ответственных механизмах. Основным и наиболее распространенным типом в данном габарите является радиальный однорядный шарикоподшипник, однако под обозначением 55×120 мм могут скрываться и другие конструктивные исполнения.
Основные типы подшипников с размерами 55×120 мм и их обозначения
Внутренний диаметр (d) 55 мм и наружный диаметр (D) 120 мм являются ключевыми, но не единственными параметрами. Ширина (B) и конструкция определяют серию и динамическую/статическую грузоподъемность. В соответствии с ГОСТ 8338-75 и международными стандартами ISO 15:2011, распространены следующие серии:
- Серия 211: Основная легкая серия. Ширина подшипника обычно составляет 29 мм. Обозначение: 6211 или 211 (в зависимости от системы). Наиболее универсальный вариант для средних нагрузок.
- Серия 311: Средняя серия. Ширина – 29 мм, но с увеличенными размерами колец и шариков, что дает более высокую грузоподъемность по сравнению с 211. Обозначение: 6311.
- Серия 411: Тяжелая серия. Ширина – 33 мм. Обозначение: 6411. Обладает максимальной для данного посадочного диаметра грузоподъемностью.
- Электродвигатели средней и большой мощности: Установка на валах роторов двигателей мощностью от 75 кВт и выше. Чаще используются подшипники серий 311 и 411, особенно в двигателях с горизонтальным валом, где нагрузка от массы ротора существенна.
- Насосное оборудование: Центробежные и поршневые насосы для систем водоснабжения, циркуляционных контуров, топливоподачи. Предпочтение отдается исполнениям с уплотнениями (2RS) для работы в условиях возможного попадания влаги.
- Вентиляторы и дымососы: Опорные узлы вентиляторов градирен, систем принудительной вентиляции машинных залов, тягодутьевых машин. Важна стойкость к вибрациям.
- Редукторы и механические передачи: В качестве опор быстроходных и тихоходных валов в цилиндрических и конических редукторах.
- Приводы задвижек и регулирующей арматуры: В механизмах с редукторным управлением, где требуется преодоление значительного момента.
- Характер и величина нагрузки: Для преобладающих радиальных нагрузок с небольшой осевой составляющей достаточно однорядного шарикового подшипника. При расчете эквивалентной динамической нагрузки необходимо убедиться, что она не превышает номинальную динамическую грузоподъемность C с учетом коэффициента долговечности.
- Частота вращения: Открытые подшипники или с металлическими защитными шайбами (Z) позволяют работать на более высоких оборотах. Уплотненные исполнения (RS) имеют ограничение по скорости из-за нагрева уплотнительных губ.
- Условия окружающей среды: При наличии пыли, абразивных частиц, влаги или агрессивных паров обязательна установка подшипников с двухсторонними контактными уплотнениями (2RS). В чистых условиях или при наличии эффективного лабиринтного уплотнения узла в сборе можно использовать открытые подшипники, что облегчает повторную смазку.
- Требования к точности и уровню шума: Для высокооборотных или особо точных механизмов следует выбирать подшипники классов точности P6 или P5 (соответствует классам 6 и 5 по ГОСТ). Они имеют меньшие допуски на изготовление.
- Способ монтажа и демонтажа: Для облегчения установки на валы больших диаметров могут потребоваться подшипники с коническим посадочным отверстием (обозначение K) или со стопорной выточкой под стопорное кольцо (обозначение N).
Помимо открытых исполнений, существуют подшипники с защитными шайбами (обозначение Z или 2Z, например, 6211-2Z) или контактными уплотнениями (RS или 2RS, например, 6211-2RS), которые обеспечивают удержание пластичной смазки и защиту от попадания загрязнений.
Технические характеристики и параметры
Точные значения динамической (C) и статической (C0) грузоподъемности, а также предельной частоты вращения зависят от конкретного производителя и серии. Приведенные ниже данные являются справочными, по стандартам основных производителей (SKF, FAG, NSK).
| Тип подшипника (пример обозначения) | Серия по ISO | Ширина, B (мм) | Динамическая грузоподъемность, C (кН) | Статическая грузоподъемность, C0 (кН) | Предельная частота вращения (смазка пластичная), об/мин |
|---|---|---|---|---|---|
| 6211 (открытый) | 211 | 29 | 43.6 | 29.2 | 7000 |
| 6311 (открытый) | 311 | 29 | 71.5 | 48.0 | 6300 |
| 6411 (открытый) | 411 | 33 | 87.1 | 57.5 | 5600 |
| 6211-2RS (с двусторонним уплотнением) | 211 | 29 | ~38.0* | ~25.5* | 5000 |
*Грузоподъемность подшипников с уплотнениями несколько ниже из-за наличия дополнительных компонентов и повышенного трения.
Сферы применения в энергетике и промышленности
Подшипники данного типоразмера рассчитаны на значительные радиальные и умеренные осевые нагрузки. Их применение в энергетическом секторе обусловлено надежностью и долгим сроком службы.
Критерии выбора подшипника 55×120 мм для ответственных применений
Выбор конкретного исполнения должен основываться на инженерном расчете и анализе условий работы.
Монтаж, смазка и техническое обслуживание
Правильная установка определяет до 50% ресурса подшипника. Для монтажа на вал диаметром 55 мм требуется нагрев подшипника до 80-100°C в масляной ванне или с помощью индукционного нагревателя. Запрещается нагрев открытым пламенем. Посадка на вал, как правило, осуществляется с натягом (обычно по полю допуска k6), а в корпус – с небольшим зазором (H7).
Смазка является критическим фактором. В энергетике наиболее распространена пластичная консистентная смазка на основе литиевого или комплексного литиевого загустителя (например, Литол-24, его импортные аналоги или специализированные смазки для электродвигателей). Количество смазки при первичном заполнении должно составлять 30-50% свободного объема полости подшипника. Переполнение ведет к перегреву. Для открытых подшипников в регламенте ТО должны быть указаны периодичность и объем пополнения смазки.
Контроль состояния в процессе эксплуатации включает регулярное измерение вибрации и температуры. Повышение температуры более чем на 40-45°C относительно температуры окружающей среды или рост уровня вибрации указывают на проблемы: износ, недостаток или деградацию смазки, нарушение соосности.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник 6211 от 6311 при одинаковых размерах 55×120 мм?
При идентичных внутреннем (55 мм) и наружном (120 мм) диаметрах, подшипники серий 211 (6211) и 311 (6311) имеют разную ширину и, что важнее, разную конструкцию тел качения и сепаратора. Подшипник 6311 (средняя серия) имеет больший радиус дорожек качения и шарики увеличенного диаметра, что обеспечивает ему на 60-70% более высокую динамическую грузоподъемность по сравнению с 6211 (легкая серия). Ширина у обоих может быть одинаковой (29 мм), но 6311 тяжелее и рассчитан на более высокие нагрузки.
Можно ли заменить открытый подшипник на уплотненный (2RS) без изменений в конструкции узла?
Да, в большинстве случаев это возможно и часто является практикой модернизации для увеличения межсервисных интервалов. Однако необходимо учитывать два ограничения: 1) Уплотненный подшипник имеет несколько меньшую предельную частоту вращения из-за трения уплотнений. 2) Установка подшипника с двухсторонним уплотнением исключает возможность его повторной смазки через пресс-масленку. Узел становится необслуживаемым на весь срок службы подшипника.
Как определить класс точности подшипника по маркировке?
Стандартный класс точности (нормальный, соответствует классу 0 по ГОСТ) в обозначении не указывается. Более высокие классы обозначаются дополнительными символами. Например, 6211 P6 (или 6211-6) – класс точности 6 (P6), 6211 P5 – класс точности 5 (P5). В каталогах или на упаковке эта информация указывается отдельно.
Каков расчетный ресурс подшипника 55×120 мм в часах?
Номинальный расчетный ресурс L10 (в часах) определяется по формуле L10h = (10^6 / (60 n)) (C / P)^p, где n – частота вращения (об/мин), C – динамическая грузоподъемность (кН), P – эквивалентная динамическая нагрузка (кН), p – степенной коэффициент (для шариковых подшипников p=3). Ресурс L10 означает, что 90% подшипников при данных условиях должны отработать указанное количество часов без признаков усталостного выкрашивания. Реальный ресурс может быть как меньше, так и значительно больше в зависимости от условий монтажа, смазки и отсутствия перекосов.
Что означает наличие суффикса «C3» в обозначении подшипника, например, 6211 C3?
Суффикс C3 указывает на увеличенный по сравнению с нормальной группой радиальный зазор в подшипнике. Это необходимо для применения в узлах, где ожидается значительный нагрев вала или корпуса в процессе работы, что может привести к температурной деформации и уменьшению рабочего зазора вплоть до заклинивания. Для большинства электродвигателей и насосов общего назначения используется зазор нормальной группы (CN, не указывается), но для высокоскоростных или сильно нагревающихся узлов может потребоваться C3 или даже C4.