Подшипники упорные 45х65 мм
Подшипники упорные шариковые 45х65 мм: технические характеристики, применение и подбор
Упорный шариковый подшипник с размерами 45х65 мм является стандартизированным узлом качения, предназначенным для восприятия исключительно осевых нагрузок. Его габариты указывают на внутренний диаметр (d) 45 мм и внешний диаметр (D) 65 мм. Данный типоразмер широко распространен в промышленном оборудовании, где требуется обеспечить точное осевое позиционирование вала при значительных односторонних или двусторонних осевых усилиях. Конструктивно он состоит из двух колец – упорного (посаживаемого на вал с натягом) и опорного (устанавливаемого в корпус, как правило, с зазором), сепаратора с комплектом шариков.
Конструктивные разновидности и маркировка
В размерном ряду 45х65 мм производятся несколько основных типов упорных шарикоподшипников, различающихся по ГОСТ и международным стандартам ISO.
- Односторонние (серии 51000, 51100, 81200): Воспринимают осевую нагрузку только в одном направлении. Упорное кольцо монтируется на вал, опорное – в корпус. Не допускают перекоса вала относительно оси.
- Двусторонние (серии 52000, 52200, 8300): Воспринимают осевые нагрузки в обоих направлениях. Имеют одно среднее упорное кольцо (посаживается на вал) и два опорных наружных кольца. Требуют точной установки.
- Самоустанавливающиеся сферические упорные роликоподшипники (серия 9039000): Хотя их основной размер может быть схожим, они предназначены для значительно больших нагрузок и допускают перекос осей. В размер 45х65 мм они, как правило, не попадают, так как имеют иные габаритные соотношения.
- Вертикальные центробежные насосы и турбины: Для восприятия веса ротора и гидравлических осевых сил. Часто используются в паре с радиальным подшипником.
- Оборудование металлургических станов: В механизмах винтовых подач, где возникают значительные осевые усилия.
- Редукторы с червячными передачами: Для фиксации положения червяка и восприятия осевой составляющей от зацепления.
- Горизонтальное оборудование с разделением функций: Например, в опорах валов, где один подшипник фиксирует вал в осевом направлении (упорный или радиально-упорный), а второй обеспечивает свободное тепловое расширение.
- Направление и величину осевой нагрузки: По максимальной статической и динамической нагрузке с коэффициентом запаса не менее 1.2.
- Частоту вращения: Сравнить с предельной частотой для выбранного типа и смазки.
- Тип конструкции: Односторонний или двусторонний, наличие цилиндрической или сферической опорной поверхности на опорном кольце (компенсирует перекосы монтажа).
- Условия эксплуатации: Температура, наличие вибраций, агрессивной среды, требования к смазке.
- Класс точности и материал сепаратора: Для стандартных условий подходит класс 0 со штампованным сепаратором.
Таблица 1. Основные типы упорных подшипников 45х65 мм и их параметры
| Тип подшипника | Обозначение по ГОСТ/ISO | Высота, мм (прибл.) | Динамическая грузоподъемность (C), кН | Статическая грузоподъемность (C0), кН | Предельная частота вращения, об/мин* |
|---|---|---|---|---|---|
| Упорный шариковый односторонний | 51109 (по ГОСТ 7872-89, ISO 104) | 18 | 39.5 | 98.0 | 4000 |
| Упорный шариковый двусторонний | 52209 (по ГОСТ 7872-89) | 32 | 45.5 | 112 | 3200 |
| Упорный шариковый с цилиндрической опорной поверхностью | 81109 (по ГОСТ 7872-89) | 18 | 32.5 | 78.0 | 3800 |
*Предельная частота вращения указана для смазки маслом. При использовании пластичной смазки значение может быть снижено на 30-50%.
Материалы, точность и смазка
Кольца и шарики стандартных упорных подшипников изготавливаются из подшипниковых сталей марок ШХ15 или их аналогов (100Cr6). При работе в агрессивных средах или при повышенных температурах применяются стали 95Х18-Ш или 8Х4В4Ф2-Ш, а также специальные покрытия. Сепараторы могут быть штампованными из стального листа (для средних нагрузок и скоростей) или механически обработанными из латуни, текстолита, реже – полиамида. Класс точности для большинства общепромышленных применений – 0 (нормальный) по ГОСТ 520. Для высокоскоростных или высокоточных узлов используются подшипники классов 6, 5, 4 (P6, P5, P4).
Смазка является критическим фактором. Для скоростей до 60% от предельной часто применяется пластичная консистентная смазка (Литин, ЦИАТИМ-201, 202, импортные аналоги). При высоких скоростях и температурах необходима циркуляционная смазка маслом, обеспечивающая также отвод тепла. Упорные подшипники особенно чувствительны к недостатку смазки из-за высоких контактных напряжений.
Области применения в энергетике и промышленности
Данный типоразмер находит применение в узлах, где вал испытывает значительные осевые усилия при умеренных радиальных нагрузках, которые должны восприниматься отдельными радиальными подшипниками.
Монтаж, регулировка и эксплуатационные требования
Правильный монтаж определяет ресурс упорного подшипника. Упорное кольцо (или среднее кольцо в двустороннем) должно быть установлено на вал с натягом. Опорное кольцо монтируется в корпус с зазором (посадка H7 или аналогичная). Крайне важно обеспечить перпендикулярность посадочных поверхностей вала и корпуса оси вращения – перекос приводит к неравномерному распределению нагрузки по телам качения и быстрому выходу из строя. Для двусторонних подшипников обязательна осевая регулировка с обеспечением необходимого зазора или преднатяга, указанного в технической документации на узел. В процессе эксплуатации необходим контроль температуры, вибрации и уровня шума. Перегрев свидетельствует о чрезмерном натяге, недостатке или деградации смазки.
Критерии выбора и взаимозаменяемость
При выборе подшипника 45х65 мм необходимо последовательно определить:
Подшипники основных производителей (российских, европейских, азиатских) в данном типоразмере, как правило, взаимозаменяемы по основным размерам, но могут отличаться по классу точности, материалу, типу сепаратора и, как следствие, по грузоподъемности. Необходимо сверяться с каталогами.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник 51109 от 81109?
Подшипник 51109 имеет сферическую опорную поверхность на наружном кольце, что позволяет компенсировать незначительные перекосы при монтаже. Подшипник 81109 имеет плоские опорные поверхности у обоих колец, он дешевле, но требует высокой точности установки. Его грузоподъемность несколько ниже.
Можно ли использовать упорный подшипник для восприятия радиальной нагрузки?
Нет, категорически не рекомендуется. Упорные шариковые подшипники не рассчитаны на радиальные нагрузки. Их установка в узлы с радиальной составляющей приведет к немедленному или быстрому разрушению. Радиальная нагрузка должна восприниматься отдельным радиальным или радиально-упорным подшипником.
Как правильно смазывать упорный подшипник 45х65 мм в редукторе?
Если подшипник работает в картере редуктора, он смазывается тем же маслом, что и передачи, методом разбрызгивания или от специальной масляной ванны. Необходимо убедиться, что уровень масла достаточен для попадания на тела качения. Для пластичной смазки полость подшипника заполняется на 30-50%, а не полностью, чтобы избежать перегрева от избыточного внутреннего трения.
Какой тепловой зазор необходимо обеспечить при установке двустороннего упорного подшипника 52209?
Величина осевого зазора или преднатяга указывается в чертеже узла и зависит от конкретных условий (точность вала, температурный режим). Для общего случая, после монтажа и затяжки, вал должен проворачиваться от руки без заеданий, но без осевого люфта, ощущаемого при покачивании. Точная регулировка часто осуществляется набором тонких регулировочных шайб.
Что означает повышенный шум и вибрация в узле с упорным подшипником?
Повышенный шум обычно свидетельствует об износе дорожек качения и тел качения, повреждении сепаратора, недостатке смазки или попадании абразивных частиц. Вибрация часто вызвана дефектами на рабочих поверхностях (выкрашивание, борозды), неправильным монтажом с перекосом или дисбалансом сопряженных деталей. Требуется диагностика и замена.
Каков средний ресурс подшипника 51109 при работе в насосе?
Расчетный ресурс (L10h) при номинальных нагрузках и скорости может составлять несколько десятков тысяч часов. Однако в реальных условиях на ресурс влияют качество монтажа, чистота и температура смазки, наличие вибраций и ударных нагрузок. Реальный срок службы может варьироваться от 10 000 до 50 000 часов и более при идеальных условиях.