Подшипники упорные 55х78 мм
Подшипники упорные шариковые 55х78 мм: конструкция, применение и технические аспекты выбора
Упорный шариковый подшипник с размерами 55х78 мм (где 55 мм – диаметр отверстия вала, а 78 мм – наружный диаметр) представляет собой специализированный узел качения, предназначенный для восприятия исключительно осевых нагрузок, действующих вдоль оси вала. Он не рассчитан на радиальные нагрузки, которые должны восприниматься другими опорами. Данный типоразмер широко распространен в тяжелом промышленном оборудовании, где требуется обеспечить точное осевое позиционирование и высокую грузоподъемность при значительных осевых усилиях.
Конструктивные особенности и маркировка
Стандартный упорный шариковый подшипник 55х78 мм относится к категории однорядных упорных шарикоподшипников. Его базовая конструкция включает в себя:
- Две шайбы (кольца): Верхнее кольцо (сепаратор с шариками вращается относительно его дорожки качения) и нижнее кольцо, которое обычно устанавливается в корпус. Посадочное отверстие диаметром 55 мм относится к верхнему (вальному) кольцу.
- Сепаратор с шариками: Комплект шариков, удерживаемых в определенном положении сепаратором, который обеспечивает равномерное распределение нагрузки и снижает трение. Сепараторы могут быть штампованными (из стального листа) или механически обработанными (латунные, полиамидные).
- 5 – обозначение серии (упорный шариковый однорядный).
- 1 – серия ширины (нормальная).
- 111 – код размера: обозначает диаметр отверстия 55 мм (индекс 11, умноженный на 5).
- Вертикальные электродвигатели и генераторы: Для фиксации ротора в осевом направлении и восприятия веса вращающихся частей.
- Редукторы червячные и вертикальные: В качестве опоры червяка или выходного вала, нагруженного осевой силой.
- Насосное оборудование (вертикальные центробежные насосы): Для восприятия осевого усилия, создаваемого рабочим колесом.
- Оборудование металлургической промышленности: В механизмах поворота, подъемных столах, где возникают кратковременные высокие осевые нагрузки.
- Грузоподъемные механизмы: В опорах винтовых механизмов подъема (ходовые винты).
- Консистентные (пластичные) смазки: Литиевые, комплексные литиевые, полимочевинные. Используются при скоростях до 2400 об/мин, в условиях, где затруднено обслуживание жидкой смазкой.
- Жидкие масла (индустриальные, турбинные): Обеспечивают лучшее охлаждение и подходят для высокоскоростных применений (до 3600 об/мин и выше при эффективном отводе тепла). Способ подачи – картерный, циркуляционный, струйный.
Маркировка подшипника данного типоразмера чаще всего соответствует стандарту ISO и обозначается как 51111. Расшифровка:
Также встречаются модификации с другими сепараторами, защитными шайбами или из иных материалов, что отражается в дополнительных суффиксах маркировки (например, 51111 C3 – с увеличенным радиальным зазором).
Основные технические характеристики и таблица параметров
Технические параметры подшипника 51111 (55х78 мм) регламентируются стандартами ГОСТ 7872-89, ISO 104, DIN 711. Ключевые характеристики включают статическую и динамическую грузоподъемность, предельную частоту вращения и массу.
| Параметр | Обозначение | Значение для типоразмера 51111 (55х78 мм) | Примечание |
|---|---|---|---|
| Диаметр отверстия | d | 55 мм | Посадка на вал по переходной или плотной посадке (k6, js6). |
| Наружный диаметр | D | 78 мм | Посадка в корпус обычно по переходной посадке (H7, J7). |
| Высота | T | 16 мм | Определяет осевые габариты узла. |
| Динамическая грузоподъемность | C | ~ 68 кН | Постоянная осевая нагрузка, которую подшипник может выдержать в течение 1 млн. оборотов базового расчетного ресурса. |
| Статическая грузоподъемность | C0 | ~ 153 кН | Максимальная допустимая статическая осевая нагрузка. |
| Предельная частота вращения при консистентной смазке | ng | ~ 2400 об/мин | Зависит от типа смазки, конструкции сепаратора и условий теплоотвода. |
| Предельная частота вращения при жидкой смазке | nж | ~ 3600 об/мин | |
| Масса | m | ~ 0.27 кг | Приблизительное значение. |
Сферы применения в энергетике и промышленности
Данный типоразмер находит применение в узлах, где вал испытывает значительные осевые усилия, а радиальная нагрузка компенсируется радиальными или радиально-упорными подшипниками. Типичные области применения:
Монтаж, смазка и эксплуатационные требования
Правильный монтаж критически важен для работы упорного подшипника. Валное кольцо (с отверстием 55 мм) устанавливается на вал с натягом. Корпусное кольцо монтируется в корпус обычно по посадке с небольшим зазором. Обязательным условием является обеспечение соосности посадочных поверхностей вала и корпуса – перекос приводит к резкому снижению ресурса. При установке необходимо обеспечить равномерный прижим колец по всей площади торцов. Смазка является ключевым фактором надежности. Для данного типоразмера применяются:
В процессе эксплуатации необходим мониторинг температуры, вибрации и уровня шума. Перегрев свидетельствует о чрезмерном натяге, недостатке или деградации смазки. Повышенная вибрация часто указывает на износ дорожек качения или деформацию сепаратора.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник 51111 от 81111?
Подшипник 81111 – это упорный роликовый подшипник с цилиндрическими роликами тех же габаритных размеров (55х78 мм). Его основное отличие – значительно более высокая грузоподъемность (в 2-3 раза выше, чем у шарикового 51111) благодаря линейному контакту роликов с дорожками качения. Однако он не допускает перекосов, имеет ограничения по скорости вращения и, как правило, дороже. Выбор зависит от преобладающего вида нагрузки и скоростного режима.
Можно ли использовать упорный подшипник 55х78 мм для восприятия комбинированной (радиально-осевой) нагрузки?
Нет, стандартный однорядный упорный шариковый подшипник не предназначен для восприятия радиальных нагрузок. При наличии радиальной составляющей необходимо применять комбинацию из радиального (например, роликового цилиндрического) и упорного подшипников, либо выбирать упорно-радиальные подшипники (например, шариковые упорно-радиальные сферические роликоподшипники), которые конструктивно рассчитаны на оба вида нагрузки.
Какой зазор должен быть между корпусным кольцом и корпусом?
Для корпусного кольца (наружным диаметром 78 мм) рекомендуется посадка в корпус с небольшим зазором (например, H7 или J7). Это позволяет кольцу самоустановиться и компенсировать возможные перекосы, обеспечивая равномерное прилегание торца кольца к опорной поверхности корпуса. Плотная посадка может привести к деформации кольца и заклиниванию шариков.
Что означает индекс C3 в маркировке и нужен ли он для электродвигателя?
Индекс C3 обозначает группу радиального зазора в подшипнике, увеличенную по сравнению с нормальной. Для упорных подшипников это понятие трансформируется в осевой зазор. Подшипники с C3 часто применяются в узлах, где ожидается значительный нагрев, приводящий к тепловому расширению вала и корпуса, чтобы избежать опасного уменьшения зазора и заклинивания. Для многих электродвигателей, особенно средней мощности, это стандартное требование.
Как часто необходимо проводить замену смазки в таком подшипнике?
Периодичность замены или пополнения смазки зависит от условий эксплуатации: скорости вращения, температуры, типа смазки и заложенного ресурса. Для консистентной смазки в условиях умеренных нагрузок и скоростей интервал может составлять от 2000 до 10000 часов работы. Точные рекомендации содержатся в руководствах по эксплуатации конкретного оборудования. Регламентные работы должны включать в себя очистку и промывку полости подшипника перед нанесением новой смазки.
Заключение
Упорный шариковый подшипник типоразмера 55х78 мм (51111) является надежным и стандартизированным решением для узлов, нагруженных преимущественно осевыми силами. Его корректный выбор, основанный на расчете динамической и статической грузоподъемности, правильный монтаж с соблюдением требований к соосности и посадкам, а также регулярное обслуживание с применением подходящей смазки – ключевые факторы, обеспечивающие долгий срок службы и безотказную работу ответственных агрегатов в энергетике и тяжелой промышленности. При выборе всегда необходимо учитывать реальные условия эксплуатации и при необходимости консультироваться с техническими специалистами производителей подшипниковой продукции.