Подшипники упорные 70х95 мм
Подшипники упорные 70х95 мм: технические характеристики, применение и подбор
Упорный шарикоподшипник с размерами 70х95 мм представляет собой стандартизированный узел качения, предназначенный для восприятия исключительно осевых нагрузок в одном направлении и неспособный выдерживать радиальные нагрузки. Основное функциональное назначение – фиксация вала в осевом направлении, восприятие и передача значительных осевых усилий на корпус конструкции. Типоразмер 70х95 мм указывает на внутренний диаметр (d) 70 мм и внешний диаметр (D) 95 мм. Высота (H) подшипника является третьим ключевым размером и варьируется в зависимости от серии (например, 51114, 51214, 51314), определяющей грузоподъемность.
Конструкция и маркировка
Конструктивно упорный шарикоподшипник данного типоразмера состоит из двух основных колец: верхнего и нижнего (или оси и корпуса). Кольцо, монтируемое на вал, имеет посадочный диаметр 70 мм и называется «валовым» или «осевым» кольцом. Второе кольцо – «корпусное» – имеет наружный диаметр 95 мм и устанавливается в корпус с гарантированным зазором. Между кольцами расположен сепаратор, удерживающий шарики из высокопрочной хромистой стали (часто марки ШХ15) в правильном положении. Сепараторы могут быть штампованными (из стального листа) или механически обработанными (латунь, полиамид). Для тяжелонагруженных применений предпочтительны цельные металлические сепараторы.
Стандартная маркировка подшипников качения включает в себя обозначение серии и типа. Для упорных шариковых подшипников наиболее распространены следующие серии, соответствующие размеру 70х95 мм:
| Обозначение | Внутренний диаметр, d (мм) | Наружный диаметр, D (мм) | Высота, H (мм) | Динамическая грузоподъемность, C (кН) | Статическая грузоподъемность, C0 (кН) | Назначение и особенности |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 51114 | 70 | 95 | 18 | ~39.0 | ~98.0 | Легкая серия. Базовая конструкция для умеренных нагрузок. |
| 51214 | 26 | ~73.5 | ~163 | Средняя серия. Наиболее распространенный вариант с оптимальным соотношением габаритов и грузоподъемности. | ||
| 51314 | 36 | ~104 | ~224 | Тяжелая серия. Применяется для высоких осевых нагрузок, требует большего монтажного пространства по высоте. |
Сферы применения в энергетике и смежных отраслях
В энергетическом секторе подшипники данного типоразмера находят применение в оборудовании, где валы работают преимущественно в вертикальном положении или испытывают значительные осевые усилия. Ключевые области применения:
- Насосное оборудование: вертикальные центробежные насосы (конденсатные, циркуляционные, питательные), где подшипник фиксирует ротор от осевого смещения под действием перепада давления и массы вращающихся частей.
- Турбинная техника: вспомогательные механизмы паровых и газовых турбин, опоры валов вспомогательных насосов.
- Редукторы и червячные передачи: в редукторах с вертикальными валами, а также для фиксации червяка в червячных редукторах, где возникают существенные осевые силы.
- Оборудование для регулирования: приводы задвижек и шиберов, механизмы поворота, где требуется точное позиционирование вала в осевом направлении.
- Генераторы и электродвигатели: в конструкциях вертикальных электродвигателей или двигателей с комбинированной нагрузкой на вал.
- Величину и характер осевой нагрузки (постоянная, переменная, ударная).
- Частоту вращения вала. Упорные шарикоподшипники имеют ограничения по скоростным режимам, особенно серии 51314.
- Требуемый ресурс и условия смазки.
- Наличие перекоса или несоосности вала. Классические упорные шарикоподшипники не допускают перекоса. В случаях его возможного возникновения рассматриваются сферические упорные роликоподшипники или комбинированные опоры.
- Валовое кольцо устанавливается на вал с натягом (посадка h6 или js6).
- Корпусное кольцо монтируется в корпус с гарантированным зазором (посадка H7).
- Крайне важно обеспечить параллельность опорных поверхностей вала и корпуса. Непараллельность приводит к неравномерному распределению нагрузки по дорожкам качения и преждевременному выходу из строя.
- Обязательно наличие зазора между корпусом и нерабочим кольцом для свободного теплового расширения.
- Требуется эффективная система смазки (пластичная или жидкая смазка) и защита от попадания абразивов и влаги.
Критерии выбора и особенности монтажа
Выбор конкретной серии подшипника 70х95 мм осуществляется на основе инженерного расчета, учитывающего:
Монтаж требует строгого соблюдения технологии:
Сравнение с подшипниками других типов
Для осевого фиксирования вала диаметром 70 мм могут также рассматриваться иные решения:
| Тип подшипника | Пример обозначения | Способность воспринимать нагрузку | Преимущества | Недостатки |
|---|---|---|---|---|
| Упорный шариковый | 51214 (70x95x26) | Односторонняя осевая | Высокая точность, умеренная скорость вращения, простота монтажа. | Не воспринимает радиальную нагрузку, чувствителен к перекосу. |
| Упорно-радиальный шариковый | 234714 (70x110x30) | Осевая и радиальная (комбинированная) | Компактность, одновременное восприятие обоих типов нагрузок. | Ограниченная осевая грузоподъемность по сравнению с чисто упорным. |
| Пара радиально-упорных шариковых (установка «враспор») | 2 шт. 7214B (70x125x24) | Двусторонняя осевая и радиальная | Высокая скорость вращения, точное двустороннее осевое позиционирование. | Сложный монтаж и регулировка предварительного натяга, большие габариты. |
| Упорный сферический роликовый | 29414 (70x150x39) | Односторонняя осевая и небольшая радиальная | Очень высокая осевая грузоподъемность, допуск на перекос вала. | Большие габариты и масса, низкие предельные скорости. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник 51114 от 51214 при одинаковом внутреннем и внешнем диаметре?
Отличие заключается в высоте (толщине) и, как следствие, в грузоподъемности. 51114 имеет высоту 18 мм (легкая серия), а 51214 – 26 мм (средняя серия). Подшипник 51214 обладает значительно большей динамической и статической грузоподъемностью за счет увеличенного размера тел качения и более массивных колец. Выбор зависит от величины осевой нагрузки в конкретном применении.
Можно ли использовать упорный подшипник 70х95 мм для восприятия радиальной нагрузки?
Нет, категорически не рекомендуется. Конструкция классического упорного шарикоподшипника не рассчитана на радиальные нагрузки. Даже незначительная радиальная сила вызовет повышенный износ дорожек качения, заклинивание шариков и быстрый выход узла из строя. При наличии радиальной составляющей необходимо применять комбинированные опоры, например, упорно-радиальные подшипники или пару радиально-упорных.
Как правильно ориентировать подшипник при установке?
Валовая обойма (кольцо с меньшим посадочным отверстием) должна быть установлена на вал с натягом. Корпусная обойма (кольцо с большим наружным диаметром) монтируется в корпус. Рабочая сторона подшипника (сторона, воспринимающая осевую нагрузку) – это сторона, с которой кольца сближены. Именно эта сторона должна быть обращена в сторону действия основной осевой силы. Противоположная, более «открытая» сторона, является нерабочей.
Какие посадки рекомендуется использовать для монтажа?
Для валового кольца на вращающемся валу рекомендуется переходная или плотная посадка, например, js6 или h6, чтобы предотвратить проворачивание кольца относительно вала. Для корпусного кольца в стационарном корпусе применяется посадка с зазором (H7) для компенсации тепловых расширений и облегчения монтажа/демонтажа. Точные рекомендации зависят от режимов работы и нагрузок и должны быть указаны в конструкторской документации.
Чем и как смазывать данный подшипник?
Выбор смазки зависит от скорости вращения (dn-фактора), температуры и условий эксплуатации. Для умеренных скоростей и температур широко применяются консистентные смазки на литиевой или комплексной литиевой основе (Литол-24, ЦИАТИМ-201, импортные аналог). Для высокоскоростных узлов или при высоких температурах могут использоваться синтетические масла с принудительной циркуляционной системой смазки. Объем пластичной смазки должен заполнять 30-50% свободного пространства в подшипниковом узле.
Что означает маркировка на торце подшипника, кроме основного обозначения?
Помимо основного типоразмера (например, 51214), на кольце может быть нанесена маркировка производителя, класс точности (обычно P0 – нормальный, реже P6, P5 – повышенные), материал сепаратора (например, символ, обозначающий латунь или полиамид), а также стрелка, указывающая направление вращения (для подшипников с сепараторами определенного типа). Наличие буквенного префикса или суффикса указывает на особые условия или модификации (например, наличие стопорной канавки, уплотнений, специальные материалы стали).