Подшипники внутреннего диаметра 20 мм наружный диаметр 35 мм

Подшипники качения с размерами 20×35 мм: технические характеристики, типы и применение в электротехническом оборудовании

Подшипники с внутренним диаметром 20 мм и наружным диаметром 35 мм относятся к категории миниатюрных и малогабаритных подшипников качения. Данный типоразмер является одним из базовых в линейке подшипниковой продукции и находит широкое применение в узлах вращения электротехнического и энергетического оборудования, где требуются высокая точность, минимальные потери на трение и надежность при длительной эксплуатации. Основная сфера использования включает в себя электродвигатели малой и средней мощности, вентиляторы систем охлаждения (кулеры), насосы, малогабаритные редукторы, устройства автоматики и измерительные приборы.

Ключевые геометрические параметры и обозначения

Размеры 20×35 мм являются основными, но не единственными для полной идентификации подшипника. Критически важным третьим параметром является ширина (обозначается B). Для данного посадочного диаметра распространены несколько серий по ширине. Полное обозначение подшипника формируется в соответствии с системой нумерации ISO, где основные размеры кодируются серией диаметров и серией ширин.

Примеры типовых серий для d=20 мм, D=35 мм:

• Серия 202: Ширина B = 11 мм. Легкая серия.
• Серия 302: Ширина B = 12 мм. Средняя серия.
• Серия 203: Ширина B = 12 мм (альтернативная серия).

Таким образом, конкретная модель может иметь обозначение, например, 6202 (радиальный шарикоподшипник, серия 202) или 6302 (радиальный шарикоподшипник, серия 302).

Основные типы подшипников 20×35 мм и их конструктивные особенности

1. Радиальные однорядные шарикоподшипники

Наиболее распространенный тип. Предназначены для восприятия преимущественно радиальных нагрузок, а также комбинированных (радиально-осевых) нагрузок. Отличаются низким моментом трения, высокой скоростью вращения и простотой монтажа. Широко используются в электродвигателях, где являются опорой вала ротора.

• Обозначение: 602, 622, 632, 602ZZ, 622ZZ и т.д.
• Конструкция: Два кольца, сепаратор (обычно стальной или полимерный) и набор шариков.
• Защита: Могут быть открытыми (без уплотнений), с металлическими защитными шайбами (Z, ZZ) или контактными резиновыми уплотнениями (RS, 2RS).

2. Радиально-упорные шарикоподшипники

Способны воспринимать значительные осевые нагрузки в одном направлении одновременно с радиальными. Контактный угол (обычно 15°, 25° или 40°) определяет соотношение несущей способности. Требуют точной регулировки и установки парой. Применяются в высокоскоростных узлах, например, в шпинделях или точных редукторах.

3. Игольчатые подшипники

При том же внутреннем диаметре имеют значительно меньшую радиальную высоту. Для размера 20×35 мм это, как правило, игольчатые подшипники без внутреннего кольца (где роль дорожки качения выполняется непосредственно закаленным валом). Используются в условиях ограниченного радиального пространства.

• Обозначение: NKIS 20, AXIS 20x35x? (где ? — ширина).

4. Подшипники скольжения (втулки)

Хотя они не являются подшипниками качения, для полноты картины стоит упомянуть бронзовые или металлополимерные втулки с аналогичными размерами. Применяются в медленно вращающихся или качающихся узлах, часто в условиях, где смазка затруднена или требуется высокая стойкость к загрязнениям.

Материалы и классы точности

Для стандартных применений в электротехнике используются подшипники из шарикоподшипниковой стали (например, SAE 52100). В агрессивных средах или при требованиях к антимагнитным свойствам применяются подшипники из нержавеющей стали (марка AISI 440C, реже AISI 304). Для работы в условиях высоких температур или вакуума могут использоваться сепараторы из специальных полимеров (PEEK, PTFE) или текстолита.

Класс точности определяет допуски на изготовление колец, тел качения и биение. Для большинства электродвигателей общего назначения достаточно класса P0 (нормальный). Для высокооборотных двигателей, шпинделей вентиляторов или прецизионных приборов требуются классы P6, P5 или выше.

Таблица: Сводные данные по распространенным подшипникам 20×35 мм

Тип подшипника	Стандартное обозначение	Ширина (B), мм	Динамическая грузоподъемность (C), кН (примерно)	Предельная частота вращения (масло), об/мин	Типичное применение в энергетике
Радиальный шарикоподшипник	6202-2Z / 6202-2RS	11	5.5 — 6.0	18000 — 22000	Электродвигатели до 3 кВт, вентиляторы охлаждения трансформаторов, насосы малой мощности.
Радиальный шарикоподшипник (средняя серия)	6302-2Z	12	8.0 — 8.5	16000 — 18000	Электродвигатели с повышенной нагрузкой, приводы заслонок, небольшие генераторы.
Радиально-упорный шарикоподшипник	7202B (угол 40°)	11	4.5 (осевая)	13000	Высокоскоростные двигатели, узлы с преобладающей осевой нагрузкой.
Игольчатый роликоподшипник	NKIS 20 (без внутр. кольца)	20	~20.0	10000	Коммутационная аппаратура, шарниры механизмов в распределительных устройствах.

Особенности монтажа и обслуживания в электротехнических системах

Правильная установка подшипника 20×35 мм критична для его долговечности. Вал и корпусная опора должны иметь соответствующие квалитеты точности (как правило, h6 для вала и H7 для корпуса). Монтаж осуществляется с натягом на вал и с зазором в корпус (за исключением плавающих опор). Для запрессовки используется усилие, приложенное только к нажимному кольцу, контактирующему с тем кольцом, которое устанавливается с натягом. Удар по противоположному кольцу или телам качения недопустим.

Смазка является ключевым фактором. Для закрытых подшипников (с индексом Z, ZZ, RS) заложенная на заводе консистентная смазка рассчитана на весь срок службы в нормальных условиях. Для открытых подшипников в редукторах и насосах применяется жидкое масло или консистентная смазка, пополняемая в соответствии с регламентом технического обслуживания. В энергетике особое внимание уделяется стойкости смазки к окислению и ее диэлектрическим свойствам в некоторых применениях.

Диагностика неисправностей и отказов

В электрооборудовании отказ подшипника часто приводит к останову агрегата. Основные признаки:

• Повышенный шум и вибрация: Гул, свист или скрежет на определенных частотах вращения. Анализ спектра вибрации позволяет точно идентифицировать повреждение наружного или внутреннего кольца, тел качения.
• Нагрев узла: Превышение рабочей температуры (обычно более 70-80°C на корпусе) указывает на повышенное трение из-за отсутствия смазки, чрезмерного натяга или разрушения.
• Люфт и биение вала: Появляется при выработке дорожек качения.

Причины отказов: абразивный износ из-за загрязнений, усталостное выкрашивание (питтинг) от циклических нагрузок, коррозия из-за попадания влаги, токовое эрозирование (прохождение паразитных токов через подшипник).

Вопросы взаимозаменяемости и подбора аналогов

При замене подшипника 20×35 мм необходимо учитывать не только основные размеры (20x35xB), но и:

• Конструктивный тип (радиальный, радиально-упорный).
• Тип и материал сепаратора.
• Тип уплотнения (открытый, защищенный, герметизированный).
• Класс точности.
• Марку смазки и ее рабочую температуру.

Подшипники разных производителей с одинаковым основным обозначением (например, 6202-2Z) являются взаимозаменяемыми в большинстве случаев. Однако для ответственных применений рекомендуется сверять каталожные данные по грузоподъемности и предельной частоте вращения.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается подшипник 6202 от 6302 при одинаковом внутреннем и наружном диаметре?

Отличие заключается в ширине и, как следствие, в грузоподъемности. Подшипник 6202 имеет ширину 11 мм (серия 202), а 6302 – 12 мм (серия 302). Более широкий подшипник 6302 обладает на 30-40% большей динамической и статической грузоподъемностью, но может иметь несколько меньшую предельную частоту вращения. Замена одного на другой возможна только если конструкция посадочного места по ширине допускает это.

Как правильно выбрать смазку для подшипника 20×35 мм в вентиляторе системы охлаждения?

Для стандартных вентиляторов (кулеров) используются подшипники качения с пожизненной заводской смазкой. При ее выборе или пополнении в рамках ремонта следует учитывать температурный диапазон работы (обычно от -30°C до +90°C для консистентных смазок на литиевой или комплексной мыльной основе), стойкость к окислению и наличие антикоррозионных присадок. Для высокооборотных вентиляторов предпочтительны синтетические масла или смазки на их основе.

Что означает обозначение 6202ZZ C3?

6202 – обозначение радиального шарикоподшипника легкой серии (20x35x11 мм). ZZ – наличие двух металлических защитных шайб (неконтактных уплотнений). C3 – группа радиального зазора, большая, чем нормальная. Такой подшипник предназначен для установки в узлы, где ожидается значительный нагрев, приводящий к расширению и уменьшению рабочего зазора. Неправильный выбор группы зазора (например, установка C3 в обычный узел) может привести к повышенному шуму и сокращению ресурса.

Как предотвратить токовое эрозирование подшипников в электродвигателе?

Токовое эрозия возникает при протекании через подшипник паразитных токов (токов утечки, вызванных асимметрией магнитного поля, частотными преобразователями). Для защиты применяют: подшипники с изолирующим покрытием на наружном или внутреннем кольце (например, с покрытием INSOCOAT), использование изолирующих втулок или прокладок, установку токосъемных щеток для замыкания тока в обход подшипникового узла, правильное заземление и экранирование.

Можно ли заменить шарикоподшипник 20×35 мм на роликовый того же размера?

Прямая замена, как правило, невозможна. Даже при совпадении основных диаметров, роликовые подшипники (например, роликовые конические или цилиндрические) имеют совершенно другие габариты по ширине, разные посадочные поверхности и требуют иной точности установки. Такая замена допустима только при полном перерасчете узла и соответствии всех посадочных размеров и нагрузочных характеристик.

Как определить необходимый класс точности подшипника для ремонта электродвигателя?

Класс точности должен соответствовать оригинальному подшипнику, указанному в паспорте двигателя, или быть не ниже. Для обычных асинхронных двигателей общего назначения (IE1, IE2) достаточно класса P0 (стандартный). Для двигателей повышенной эффективности (IE3), высокооборотных или вибрационных двигателей обычно применяют подшипники класса P6 или P5. Использование подшипника более низкого класса точности, чем требуется, приведет к увеличению вибрации, шума и снижению КПД.

Заключение

Подшипники с размерами 20×35 мм представляют собой высокотехнологичные компоненты, от корректного выбора и эксплуатации которых напрямую зависит надежность и энергоэффективность широкого спектра электротехнического оборудования. Правильный подбор по типу, серии, защите, смазке и классу точности, а также соблюдение правил монтажа и технического обслуживания являются обязательными условиями для обеспечения длительного и безотказного ресурса работы узлов вращения в системах энергетики и промышленной автоматики.