Подшипники упорные 90х120 мм

Добавлено 30.10.2025

Подшипники упорные 90х120 мм: конструкция, материалы, применение и подбор

Упорный подшипник качения с размерами 90х120 мм представляет собой стандартизированный узел, предназначенный для восприятия исключительно осевых (аксиальных) нагрузок и обеспечения вращения между двумя сопряженными деталями. Основные габаритные размеры: внутренний диаметр (d) – 90 мм, наружный диаметр (D) – 120 мм. Данный типоразмер широко распространен в тяжелом промышленном оборудовании, где присутствуют значительные осевые усилия.

Конструктивные особенности и типы

Упорные подшипники 90х120 мм классифицируются по типу тел качения и количеству рядов. Конструкция всегда включает два кольца: верхнее (ведущее) и нижнее (опорное), между которыми расположены тела качения в сепараторе.

Упорные шарикоподшипники (серия 5xxx): Например, 52218 (сферический подкладной) или 51118. Воспринимают односторонние осевые нагрузки и незначительные радиальные моменты. Обладают низким моментом трения, подходят для высоких частот вращения.
Упорные роликоподшипники с цилиндрическими роликами (серия 8xxx): Например, 81118. Имеют большую грузоподъемность по сравнению с шариковыми того же габарита за счет линейного контакта. Применяются для тяжелых ударных осевых нагрузок, но с ограниченной частотой вращения.
Упорные роликоподшипники с коническими роликами (серия 9xxx): Например, 9039218 (двухрядный). Способны воспринимать комбинированные (осевые и радиальные) нагрузки, но в первую очередь оптимизированы под осевые. Обладают высокой жесткостью.
Упорные сферические роликоподшипники: Например, 29318 (E1). Ключевое преимущество – самоустанавливаемость (до 3°), что компенсирует перекосы вала и монтажные неточности. Воспринимают очень высокие ударные осевые нагрузки и значительные радиальные составляющие.

Материалы и технологии производства

Качество и долговечность подшипника определяются материалами и точностью изготовления.

Кольца и тела качения: Изготавливаются из подшипниковых сталей марок ШХ15, ШХ15СГ (по ГОСТ), 100Cr6 (по DIN). Для работы в агрессивных средах или при повышенных температурах применяются стали 95Х18-Ш, 8Х4В4Ф2-Ш, а также специализированные покрытия (хромирование, нитридирование).
Сепараторы:
- Штампованные стальные (ST): Наиболее распространены, обладают хорошей прочностью.
- Машинно-обработанные латунные (MP): Применяются в высокоскоростных узлах, обладают лучшими антифрикционными свойствами и отводом тепла.
- Полимерные (PA66, PEEK): Облегченные, не требуют смазки, работают в условиях недостаточной смазки, но имеют температурные ограничения.
Точность изготовления: По ГОСТ 520-2011 классифицируются по классам точности: 0 (нормальный), 6, 5, 4, 2 (повышающаяся точность). Для большинства промышленных применений достаточно класса 0. Для высокоскоростных шпинделей или прецизионных станков требуются классы 5 и выше.

Области применения в энергетике и промышленности

Подшипники данного типоразмера находят применение в узлах с высокими осевыми усилиями:

Вертикальные гидротурбины и генераторы: Восприятие веса вращающихся частей (ротора) и гидравлических осевых усилий.
Опора поворотного устройства кранового оборудования (стреловых, портальных кранов).
Червячные редукторы: Установка на червячный вал для фиксации осевого положения.
Оборудование для металлургии: Шпиндели клетей прокатных станов, опоры винтовых механизмов.
Шнековые конвейеры и питатели.
Опрессовочное и штамповочное оборудование.

Таблица основных параметров подшипников 90х120 мм (примеры)

Тип подшипника (пример)	Динамическая грузоподъемность, C, кН	Статическая грузоподъемность, C₀, кН	Предельная частота вращения при жидкой смазке, об/мин	Особенности
51118 (шариковый упорный)	95	220	2000	Высокая частота вращения, низкий момент трения
81118 (роликовый цилиндрический)	180	480	1200	Высокая осевая грузоподъемность, чувствителен к перекосам
29318 E (сферический роликовый)	380	1120	1600	Самоустанавливаемость, комбинированные нагрузки, высочайшая грузоподъемность
9039218 (конический роликовый)	240	600	1500	Жесткость, комбинированные нагрузки

Монтаж, смазка и обслуживание

Правильный монтаж критически важен для долговечности упорного подшипника.

Монтаж: Опорное кольцо (с меньшим посадочным диаметром, обычно помеченное) устанавливается с натягом на корпус (вал). Ведущее кольцо (с большим диаметром отверстия) сажается на вал с зазором и фиксируется осево. Необходимо обеспечить идеальную параллельность посадочных поверхностей. Применяется термомонтаж (нагрев ведущего кольца до 80-100°C). Запрещены удары по кольцам.
Смазка:
- Пластичные смазки (Литиевые, комплексные): Типа Литол-24, Molykote, Shell Gadus. Применяются в узлах с умеренными скоростями и температурами (до +120°C). Интервал замены – по регламенту.
- Жидкие масла (индустриальные, турбинные): Типа И-Г-А 32, 46, 68 (по ГОСТ), ISO VG 32-68. Обеспечивают лучшее охлаждение, применяются в высокоскоростных или высокотемпературных узлах. Способ подачи – картер, циркуляционная система, капельная смазка.
Контроль и диагностика: Регулярный мониторинг вибрации, температуры узла, акустического шума. Появление повышенного осевого люфта, шума или перегрева – признаки износа или разрушения.

Критерии выбора и взаимозаменяемости

При выборе подшипника 90х120 мм необходимо анализировать:

Вид и величину нагрузки: Постоянная/ударная, чисто осевая/комбинированная.
Частоту вращения: Высокие скорости – шариковые или сферические с полимерным сепаратором.
Требуемый ресурс (расчетный срок службы по формуле L₁₀).
Условия эксплуатации: Температура, наличие загрязнений, агрессивной среды.
Жесткость узла и допуски на перекос: При вероятных перекосах – только сферические роликоподшипники.
Стандарт: Указать производителю или поставщику, по какому стандарту требуется подшипник (ГОСТ, ISO, DIN, ABEC). Многие импортные аналоги (например, 51118 по ISO) являются полными аналогами отечественных (8180 по ГОСТ).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается подшипник 51118 от 81118?

51118 – шариковый упорный, 81118 – роликовый упорный с цилиндрическими роликами. 81118 имеет в 1.5-2 раза большую осевую грузоподъемность, но меньшую предельную частоту вращения. 51118 лучше подходит для высоких оборотов при умеренных нагрузках.

Можно ли заменить шариковый упорный подшипник на сферический роликовый в существующем узле?

Только при условии, что габаритные и посадочные размеры выбранного сферического роликоподшипника (например, 29318) полностью совпадают с заменяемым (90х120 мм). Также необходимо проверить соответствие по грузоподъемности и предельной частоте вращения. Такую замену часто делают для увеличения ресурса и стойкости к перекосам.

Как определить, какое кольцо является опорным?

Опорное кольцо (стационарное) обычно имеет канавку для центрирования в корпусе и меньшее отверстие (90 мм). Ведущее кольцо (вращающееся с валом) имеет большее отверстие (свободная посадка) и часто снабжено проточками для стопорных колец или отверстиями для крепления. На упаковке или самом кольце часто нанесена маркировка.

Какая смазка предпочтительнее для упорного подшипника в вертикальном гидрогенераторе?

Для таких ответственных узлов, работающих в условиях постоянной высокой нагрузки и влажности, применяются высококачественные консистентные смазки на комплексной кальциевой или литиевой основе с антикоррозионными и противозадирными присадками (типа Shell Stamina, Mobilgrease). Часто используется жидкая циркуляционная смазка турбинным маслом.

Что означает маркировка «E1» в обозначении подшипника 29318 E1?

Суффикс «E1» указывает на оптимизированную внутреннюю конструкцию сферического роликоподшипника, разработанную компанией SKF. Она подразумевает использование роликов увеличенного диаметра и длины, а также усиленного сепаратора, что приводит к значительному повышению динамической грузоподъемности (порядка 20-30%) по сравнению со стандартной конструкцией.

Как рассчитать ресурс подшипника 90х120 мм при известной нагрузке?

Расчетный номинальный ресурс L₁₀ (в часах) для подшипников качения рассчитывается по формуле: L₁₀ = (C/P)^p (10⁶/(60n)), где C – динамическая грузоподъемность (из каталога, Н), P – эквивалентная динамическая нагрузка (Н), n – частота вращения (об/мин), p – показатель степени: 3 для шариковых, 10/3 для роликовых. Для упорных подшипников нагрузка P равна постоянной осевой нагрузке F_a, если нет радиальной составляющей.

Подшипники упорные 90х120 мм