Подшипники упорные 12х28 мм

Подшипники упорные 12х28 мм: технические характеристики, применение и подбор

Упорные шарикоподшипники с размерами 12х28 мм представляют собой специализированный тип подшипников качения, предназначенный для восприятия исключительно осевых (аксиальных) нагрузок. Их габаритные размеры – внутренний диаметр 12 мм, внешний диаметр 28 мм – определяют область применения в компактных, но высоконагруженных узлах. Данный типоразмер является одним из наиболее востребованных в линейке упорных подшипников малого сечения.

Конструкция и составные части

Упорный шарикоподшипник типоразмера 12х28 мм имеет классическую для данного типа конструкцию, состоящую из следующих элементов:

• Два кольца (шайбы): Верхнее и нижнее кольцо. Одно из них (обычно нижнее) устанавливается в корпус (седло) и является опорным. Второе (верхнее) контактирует с вращающейся деталью (вал, ось). Посадочные поверхности колец строго параллельны друг другу.
• Сепаратор с шариками: Комплект тел качения (шариков), удерживаемых в определенном положении сепаратором. Сепаратор обеспечивает равномерное распределение шариков и предотвращает их соударение. Для данного размера характерно использование стального штампованного или полиамидного сепаратора.
• Набор шариков: Стальные шарики, прошедшие термическую обработку и шлифовку, являются основным элементом, воспринимающим и передающим осевую нагрузку.

Отличительная особенность – отсутствие наружного и внутреннего колец в радиальном понимании. Кольца упорного подшипника представляют собой плоские или слегка выпуклые шайбы. Данный типоразмер не предназначен для восприятия радиальных нагрузок, их наличие приводит к резкому сокращению срока службы.

Основные технические параметры и маркировка

Стандартный подшипник 12х28 мм соответствует общепринятой системе обозначений. Наиболее распространенная маркировка для открытого типа – 51100 (по ГОСТ 7872-89 – 8100). Цифры расшифровываются следующим образом: серия 5 – упорный шарикоподшипник; серия 1 – легкая; последующие цифры указывают на размерный код, где 00 соответствует d=10 мм, но в метрической системе для 12 мм используется уточненное обозначение. Более точным является указание размеров: d=12 мм, D=28 мм, H=9 мм (высота).

Таблица 1. Основные размеры и характеристики упорного шарикоподшипника 12х28 мм (серия 51100)

Параметр	Обозначение	Значение, мм
Внутренний диаметр (посадочный диаметр вала/оси)	d	12
Наружный диаметр	D	28
Высота (толщина)	H (T)	9
Диаметр отверстия в сепараторе	da мин.	~15
Диаметр расточки корпуса	Da макс.	~26
Радиус закругления	r	0.6

Таблица 2. Динамические и статические нагрузки (ориентировочные данные для подшипников из хромистой стали)

Базовая динамическая грузоподъемность	Базовая статическая грузоподъемность	Предельная частота вращения (смазка пластичная)	Предельная частота вращения (смазка жидкая)
C, кН ~ 8.5	C0, кН ~ 17.5	n, об/мин ~ 8000	n, об/мин ~ 12000

Материалы изготовления и виды

В зависимости от условий эксплуатации, подшипники 12х28 мм изготавливаются из различных материалов:

• Хромистая сталь (AISI 52100, SUJ2): Стандартный материал для колец и шариков. Обеспечивает высокую твердость (60-66 HRc) и износостойкость в обычных условиях.
• Нержавеющая сталь (AISI 440C, AISI 304): Применяется для работы в агрессивных средах, с повышенной влажностью или требованиями к коррозионной стойкости. Имеет несколько меньшую грузоподъемность по сравнению с хромистой сталью.
• Керамика (гибридные или полнокерамические): Использование шариков из диоксида циркония (ZrO2) или нитрида кремния (Si3N4) позволяет работать в условиях высоких скоростей, снижает нагрев, повышает стойкость к электрической эрозии (токопроводящих валов).
• Сепараторы: Штампованные стальные (чаще всего), полиамидные (PA66, с стекловолокном), латунные или бронзовые. Полиамидные сепараторы обеспечивают бесшумную работу и лучше приспособлены для работы при недостаточной смазке.

Область применения в электротехнике и энергетике

В электротехнической и энергетической отраслях упорные подшипники 12х28 мм находят применение в узлах, где присутствуют значительные осевые усилия при малых радиальных габаритах:

• Приводы задвижек и регулирующей арматуры: В редукторах и червячных передачах, преобразующих вращательное движение в линейное для перемещения шибера или клапана.
• Опоры вертикальных валов: В насосном оборудовании (циркуляционные, конденсатные насосы), где необходимо фиксировать вал в осевом направлении, воспринимая вес ротора и гидравлическое усилие.
• Узлы натяжения и обводные ролики: В системах ленточных транспортеров для топливоподачи (уголь, торф), где ролики испытывают осевые нагрузки от перекоса ленты.
• Электромеханические приводы и актуаторы: В механизмах поворота, подъема, где используются шарико-винтовые передачи (ШВП) или червячные пары.
• Контрольно-измерительная аппаратура: В опорных узлах поворотных устройств, испытывающих осевое давление.
• Вспомогательное оборудование подстанций: В механизмах компрессоров, вентиляторов систем охлаждения.

Монтаж, смазка и обслуживание

Правильный монтаж критически важен для работы упорного подшипника. Кольца имеют разную посадку: одно кольцо (обычно с меньшим внутренним диаметром – условно «нижнее») запрессовывается в корпус с небольшим натягом. Второе кольцо («верхнее») должно иметь посадку с зазором на вращающемся валу. Это предотвращает заклинивание и обеспечивает свободное вращение кольца относительно вала под нагрузкой. Обязательно требуется обеспечение соосности посадочных поверхностей в корпусе и на валу. Перекос приводит к концентрации нагрузки на краю кольца и быстрому разрушению.

Смазка может быть пластичной (консистентной) или жидкой (масло). Для данного типоразмера часто используется предварительное заводское смазывание, которого хватает на весь срок службы в закрытых узлах. При ремонте рекомендуется использовать термо- и химически стойкие пластичные смазки на литиевой или комплексной основе. Уровень заполнения смазкой – 30-50% свободного объема полости подшипника. Избыток смазки приводит к перегреву и сбрасыванию сепаратора.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается подшипник 51100 от 51200 для размера 12х28 мм?

Серия 51200 – это упорный шарикоподшипник сферический (с одним сферическим и одним плоским кольцом). Он способен компенсировать несоосность (перекосы) до 2-3°, но для размера 12х28 мм встречается реже. Стандартный плоский тип – серия 51100.

Можно ли использовать упорный подшипник 12х28 для восприятия радиальной нагрузки?

Нет, категорически не рекомендуется. Даже незначительная радиальная нагрузка приводит к краевому контакту в дорожках качения, резкому повышению вибрации, перегреву и разрушению подшипника. Для комбинированных нагрузок необходимо применять упорно-радиальные подшипники (например, шариковые упорно-радиальные или конические роликовые).

Как правильно определить, какое кольцо на какую деталь сажать?

Общее правило: кольцо, воспринимающее осевую нагрузку от вращающейся детали, должно быть установлено на эту деталь с зазором (посадка H7/h6 или подобная). Противоположное, неподвижное кольцо должно быть установлено в корпус (стакан, седло) с натягом (посадка H7/js6 или H7/k6). Это обеспечивает проворачивание кольца относительно вала и предотвращает его проскальзывание и износ.

Какие аналоги существуют у подшипника 12х28 мм?

Аналоги различаются по стандартам:

• ISO/DIN: 51100
• ГОСТ: 8100
• ABEC: Класс точности не является частью типоразмера, но указывается отдельно (ABEC 1, 3, 5, 7).

Полными аналогами являются изделия с такими же размерами, независимо от производителя, если соблюдены класс точности и материал.

Что указывает на преждевременный выход из строя упорного подшипника?

Основные признаки:

• Повышенный шум (гудение, скрежет) и вибрация в осевом направлении.
• Нагрев корпуса узла выше расчетного.
• Люфт или заедание вала в осевом направлении.
• Появление продуктов износа (металлической пыли) в смазке.

Причины: перегрузка, наличие радиальной составляющей, неправильный монтаж (перекос), недостаточная или загрязненная смазка, коррозия.

Заключение

Упорный шарикоподшипник размером 12х28 мм (серия 51100) является критически важным элементом в узлах, подверженных значительным осевым нагрузкам при ограниченном монтажном пространстве. Его корректный подбор, учитывающий величину и направление нагрузки, частоту вращения, условия среды и точность монтажа, определяет надежность и долговечность всего механизма. В электроэнергетике, где требования к безотказности крайне высоки, применение подшипников данного типоразмера должно сопровождаться строгим соблюдением регламентов монтажа и обслуживания, а также выбором изделий от проверенных производителей, гарантирующих соответствие заявленным материалам и геометрической точности.