Подшипники шариковые 80 170 мм
Подшипники шариковые радиальные однорядные с размерами 80×170 мм: техническая спецификация, применение и подбор
Подшипники качения с посадочными диаметрами внутреннего кольца 80 мм и наружного кольца 170 мм представляют собой стандартизированные узлы, широко применяемые в тяжелом промышленном оборудовании. Данный типоразмер относится к средним и крупным подшипникам, рассчитанным на значительные радиальные и умеренные осевые нагрузки. В контексте энергетики и электротехнической продукции они являются критически важными компонентами в механизмах, обеспечивающих генерацию, трансформацию и передачу электроэнергии.
Классификация и основные типы подшипников 80×170 мм
Наиболее распространенным типом в данном размерном ряду является радиальный однорядный шарикоподшипник (обозначение по ГОСТ 8338-75, ISO 15:2011). Его базовое условное обозначение для открытого исполнения — 216. Цифра «2» в серии указывает на легкую серию по ширине, а «16» — на типоразмер (d=80 мм, D=170 мм). Однако номенклатура не ограничивается этой моделью. В зависимости от конструкции и требований к применению используются следующие исполнения:
- Открытый подшипник (тип 216): Базовое исполнение без уплотнений. Требует регулярного пополнения смазки и защиты от внешних загрязнений в составе узла.
- Подшипник с защитными шайбами (тип 216-Z или 216-2Z): Оснащен односторонним или двухсторонним металлическим экраном (шайбой). Защищает от крупных частиц, но не является герметичным. Ограничивает проникновение загрязнений и утечку смазки.
- Подшипник с контактными уплотнениями (тип 216-RS или 216-2RS): Имеет одностороннее или двухстороннее резиновое уплотнение. Обеспечивает лучшую защиту от влаги и мелких частиц, удерживает пластичную смазку. Повышает момент трения.
- Подшипник с канавкой для установки стопорного кольца (тип 216N или 216NR): На наружном кольце выполнена канавка для монтажа стопорного кольца. Позволяет фиксировать подшипник в корпусе без крышки, упрощая конструкцию.
- Электродвигатели и генераторы: Установка на валах роторов двигателей средней и большой мощности (от сотен до нескольких тысяч кВт). Используются в опорных узлах, где требуются высокая надежность и способность работать на повышенных скоростях.
- Насосное оборудование: Центробежные насосы систем водоснабжения, охлаждения и топливоподачи на ТЭЦ и АЭС. Для насосов часто применяются исполнения с уплотнениями (2RS) для удержания смазки и защиты от рабочей среды.
- Вентиляторное оборудование (дымососы, вентиляторы градирен, главного проветривания): Узлы, работающие в условиях запыленности и вибрации.
- Редукторы и механические передачи: В качестве опор быстроходных и тихоходных валов в редукторах привода механизмов собственных нужд электростанций.
- Оборудование для транспортировки топлива (ленточные конвейеры, питатели сырого угля): Подшипники качения в роликоопорах и приводных барабанах.
- Характер нагрузки: Преобладание радиальной нагрузки — основной критерий для выбора радиального шарикоподшипника. При наличии значительной осевой составляющей рассматриваются другие типы (радиально-упорные, роликовые).
- Скорость вращения: Шариковые подшипники — высокоскоростные. Для особо высоких частот вращения выбирают открытые подшипники или с защитными шайбами (меньше момент трения), а смазку обеспечивают циркуляцией жидкого масла.
- Условия окружающей среды: Наличие пыли, влаги, агрессивных веществ диктует необходимость применения подшипников с контактными уплотнениями (2RS) или специального исполнения.
- Режим обслуживания: Если узел труднодоступен для обслуживания, выбирают подшипники с двухсторонними уплотнениями, заправленные долговечной консистентной смазкой на весь срок службы (LPS).
Геометрические и весовые параметры
Точные размеры регламентированы международными стандартами. Для типоразмера 80×170 мм ключевые параметры варьируются в зависимости от серии по ширине.
| Обозначение (пример) | d, мм (внутр. диаметр) | D, мм (наруж. диаметр) | B, мм (ширина) | r, мм (радиус закругления) | Масса, кг (прибл.) |
|---|---|---|---|---|---|
| 216 (Легкая серия) | 80 | 170 | 39 | 3.0 | 4.30 |
| 316 (Средняя серия) | 80 | 170 | 39 | 3.0 | 4.35 |
| 416 (Тяжелая серия) | 80 | 170 | 58 | 4.0 | 7.20 |
Динамическая и статическая грузоподъемность
Грузоподъемность — ключевой параметр для расчета долговечности. Динамическая грузоподъемность (C) — это постоянная радиальная нагрузка, которую подшипник может выдержать в течение расчетного срока службы в 1 миллион оборотов. Статическая грузоподъемность (C0) — нагрузка, вызывающая остаточную деформацию тел качения и дорожек, не превышающую 0.0001 диаметра тела качения.
| Тип подшипника | Динамическая грузоподъемность (C), кН | Статическая грузоподъемность (C0), кН | Предельная частота вращения при жидкой смазке, об/мин |
|---|---|---|---|
| 216 (Открытый) | 112 | 72 | 6300 |
| 216-2RS (С двумя уплотнениями) | 98 | 63 | 5000 |
| 416 (Тяжелая серия, открытый) | 165 | 125 | 5300 |
Материалы и условия эксплуатации
Стандартные подшипники изготавливаются из подшипниковой стали марки ШХ15 или ее аналогов (100Cr6 по DIN, SAE 52100). Для работы в агрессивных средах (высокая влажность, химические пары) применяются подшипники из нержавеющей стали марки AISI 440C (9Х18). Для повышенных температур (до +250°C) используются кольца и шарики из термостойких сталей с соответствующей термообработкой и специальными смазками. Рабочий температурный диапазон для стандартных подшипников со смазкой общего назначения обычно составляет от -30°C до +120°C.
Применение в энергетике и смежных отраслях
Подшипники данного типоразмера находят применение в ответственных узлах оборудования:
Критерии выбора и монтажные особенности
Выбор конкретного исполнения подшипника 80×170 мм определяется анализом условий работы:
Монтаж подшипников такого размера требует применения механических прессов с соответствующей оснасткой или индукционных нагревателей. Категорически запрещено наносить ударные нагрузки непосредственно по кольцам. Необходимо обеспечить правильный натяг (посадку): внутреннее кольцо, как правило, сажается на вал с натягом (посадка k6, m6), наружное — в корпус с небольшим зазором (H7) для возможности температурного расширения и самоустановки.
Смазка и обслуживание
Для открытых подшипников и подшипников с защитными шайбами применяется как консистентная, так и жидкая смазка. В энергетике распространены высокотемпературные и влагостойкие пластичные смазки на основе литиевого или комплексного литиевого загустителя (например, Литол-24, его импортные аналоги). Объем заправки: полость подшипника заполняется на 1/2-2/3 при высоких скоростях и полностью — при низких. Перезаправка осуществляется в соответствии с регламентом технического обслуживания оборудования. Подшипники с контактными уплотнениями, как правило, поставляются с заводской заправкой смазки и в процессе эксплуатации не обслуживаются.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник 216 от 316 при одинаковых размерах 80×170 мм?
Цифра «2» в серии 216 и «3» в серии 316 указывает на серию по ширине, но в данном конкретном типоразмере (80×170) стандартом ISO предусмотрена одинаковая ширина (B=39 мм) для легкой (2) и средней (3) серий. Основное отличие будет в конструктивных внутренних параметрах (радиусы закруглений, размеры тел качения), что влияет на статическую и динамическую грузоподъемность. На практике для данного размера более распространена серия 216.
Можно ли заменить подшипник с двумя защитными шайбами (216-2Z) на подшипник с двумя уплотнениями (216-2RS) в электродвигателе?
Замена возможна, но требует учета нескольких факторов. Подшипник 216-2RS создает больший момент трения, что может незначительно снизить КПД и увеличить рабочую температуру. С другой стороны, он обеспечивает лучшую защиту от влаги и мелкой пыли, а также лучше удерживает смазку. Если электродвигатель работает в чистом, сухом помещении, предпочтительнее вариант с шайбами. Для условий повышенной влажности или запыленности выбор 2RS будет оправдан. Необходимо также проверить совместимость материала уплотнений с температурным режимом.
Как определить необходимый класс точности подшипника для редуктора турбогенератора?
Для большинства тяжелых промышленных применений в энергетике достаточно стандартного класса точности P0 (нормальный класс по ГОСТ, соответствует классу ABEC 1). Для высокоскоростных узлов (например, в некоторых редукторах привода вспомогательных механизмов с частотой вращения выше 5000 об/мин) или узлов, требующих минимального биения, могут применяться подшипники повышенных классов точности: P6 (ABEC 3) или P5 (ABEC 5). Повышение класса точности существенно увеличивает стоимость подшипника и должно быть обосновано расчетами или требованиями паспорта на оборудование.
Что означает маркировка «C3» в обозначении подшипника (например, 216 C3) и когда она требуется?
Буква «C» с последующей цифрой обозначает группу радиального зазора в подшипнике. Стандартный зазор маркируется как «CN» (часто не указывается). «C3» — это зазор, больший стандартного. Он необходим в случаях, когда в работе узла ожидается значительный нагрев, приводящий к температурному расширению колец и тел качения. Это характерно для высокоскоростных узлов, узлов с нагревом от внешнего источника (например, вблизи горячих участков турбин) или при посадке внутреннего кольца на вал с большим натягом, который уменьшает рабочий зазор. Неправильный выбор группы зазора может привести к заклиниванию подшипника (при недостаточном зазоре) или повышенному шуму и вибрации (при избыточном).
Как правильно хранить крупные подшипники перед монтажом?
Подшипники должны храниться в оригинальной заводской упаковке в сухом, чистом помещении с постоянной температурой, без резких перепадов. Допустимая относительная влажность воздуха — не более 65%. Запрещается хранить подшипники навалом, вблизи источников вибрации или магнитных полей. Подшипники, поставляемые с консервационной смазкой, не следует раскомплектовывать и промывать до момента непосредственной установки. Срок хранения в правильных условиях для стандартных подшипников составляет несколько лет.