Подшипниковые узлы 50 мм

Подшипниковые узлы 50 мм: конструкция, типы, применение и подбор

Подшипниковый узел (блок, опора) с посадочным диаметром вала 50 мм представляет собой готовое к монтажу устройство, объединяющее корпус, установленный в нем подшипник качения, систему уплотнений и, часто, смазочную арматуру. Данный типоразмер является одним из наиболее востребованных в промышленности благодаря балансу между несущей способностью, габаритами и стоимостью. Он находит применение в приводах конвейеров, вентиляторов, насосов, смесителей, сельскохозяйственной и пищевой технике, а также в различных механизмах общего машиностроения.

Конструктивные особенности и основные компоненты

Узел диаметром 50 мм, как правило, состоит из следующих ключевых элементов:

Корпус. Изготавливается из серого чугуна (марки СЧ20), ковкого чугуна или стали. Чугунные корпуса обладают хорошими демпфирующими свойствами, устойчивы к вибрациям и наиболее распространены. Стальные корпуса применяются в условиях ударных нагрузок или повышенных требований к прочности.
Подшипник. Основной элемент, определяющий ресурс и характеристики узла. В узлах на 50 мм чаще всего используются самоустанавливающиеся шариковые или роликовые сферические подшипники, реже – радиальные шарикоподшипники.
Система уплотнений. Критически важный компонент для защиты зоны качения от загрязнений и удержания смазки. Применяются комбинированные уплотнения (лабиринтные кольца с контактными манжетами), двух- и трехкомпонентные манжеты из NBR или FKM.
Смазочная арматура. Большинство узлов оснащены пресс-масленкой (ниппелем) стандарта DIN 71412 или SAE для пополнения пластичной смазки. В некоторых исполнениях могут быть дренажные отверстия или каналы для жидкой смазки.
Крепеж. Корпуса имеют фланцевое или лапчатое исполнение с отверстиями под болты крепления. Резьба и размеры отверстий стандартизированы.

Типы корпусов для вала 50 мм

Выбор типа корпуса определяется способом монтажа и направлением воспринимаемых нагрузок.

1. Корпуса с лапами (P-блоки, по ISO/DIN 113)

Классическое и самое распространенное исполнение. Корпус имеет плоское основание с двумя или четырьмя монтажными отверстиями. Устанавливается на горизонтальные поверхности. Обеспечивает устойчивость и надежное крепление. Основные серии:

SN 5xx series (например, SN 506): Двухлапные корпуса, наиболее компактные.
SNL 5xx series (например, SNL 506): Четырехлапные корпуса с увеличенной опорной поверхностью, для тяжелых условий и больших нагрузок.

2. Фланцевые корпусы (F-блоки, по ISO/DIN 110)

Имеют круглый или квадратный фланец с отверстиями для крепления на вертикальных поверхностях или торцах конструкций. Позволяют экономить пространство. Основные типы:

SAF 5xx (2, 4, 6, 8 отверстий): Квадратный фланец.
SD 5xx (3 или 4 отверстия): Круглый фланец.

3. Фланцевые корпуса на подставке (FS-блоки)

Комбинированный вариант, объединяющий фланец и лапы. Обеспечивает максимальную гибкость монтажа.

4. Take-up (натяжные) блоки (T-блоки, по ISO/DIN 112)

Специализированные корпуса с проушинами для регулировки положения. Используются в качестве натяжных опор для конвейерных лент и цепей. Имеют исполнения с резьбовым штоком или эксцентриковой втулкой для регулировки.

Классификация по типу подшипника

Внутренний подшипник – сердце узла. Для размера 50 мм доступны следующие варианты:

Тип подшипника	Обозначение (пример для 50 мм)	Преимущества	Недостатки и ограничения	Типовое применение
Самоустанавливающийся шарикоподшипник	12xx (1209, 1210) или 22xx (2209, 2210)	Низкое трение, высокая частота вращения, компенсация несоосности (до 3°).	Ограниченная радиальная и, особенно, осевая нагрузка.	Вентиляторы, легкие конвейеры, текстильные машины.
Самоустанавливающийся роликоподшипник (сферический)	22xx (22210, 22310) или 23xx (2310, 23210)	Высокая радиальная нагрузочная способность, компенсация несоосности (до 2°), ударная стойкость.	Более низкая предельная частота вращения, чем у шариковых.	Насосы, смесители, тяжелые конвейеры, сельхозтехника.
Радиальный шарикоподшипник	63xx (6310)	Высокая точность, очень высокие скорости вращения.	Не компенсирует несоосность, требует точного монтажа.	Электродвигатели, шпиндели, прецизионные механизмы.

Системы уплотнений

Для узлов 50 мм применяются несколько классов уплотнений, определяющих степень защиты (IP-код) и пригодность для среды:

Базовое уплотнение (RS, 2RS): Контактные манжеты из синтетического каучука. Эффективны против пыли и брызг. Создают дополнительное трение.
Лабиринтное уплотнение (Labyrinth, Z, EZ): Бесконтактное уплотнение, состоящее из комплекта стальных колец с зазорами. Минимальное трение, высокая стойкость к загрязнениям, подходит для высоких скоростей. Часто комбинируется с контактной манжетой.
Комбинированное уплотнение (V-образное кольцо + лабиринт, тройное уплотнение): Наиболее эффективная защита для тяжелых условий (абразивная пыль, влага, агрессивные среды). Обеспечивает степень защиты IP66/IP67.

Материалы исполнения и условия эксплуатации

Стандартные узлы изготавливаются для работы в диапазоне температур от -30°C до +120°C (для стандартной смазки на литиевой основе). Существуют специализированные исполнения:

Для пищевой и химической промышленности (FDA/USDA): Корпуса из нержавеющей стали (AISI 304/316), подшипники из нержавеющей стали, смазки на основе белых масел, уплотнения из FKM (Viton).
Для высокотемпературных применений: Смазки на основе полимочевины или комплексного кальция, устойчивые к температурам до +160°C и выше.
Для коррозионных сред: Корпуса с цинковым или кадмиевым покрытием, корпуса из нержавеющей стали, подшипники с покрытием.

Методика подбора подшипникового узла на 50 мм

Выбор осуществляется на основе анализа следующих параметров:

Нагрузка: Определяется радиальная (F_r) и осевая (F_a) нагрузка. Для комбинированных нагрузок рассчитывается эквивалентная динамическая нагрузка P. На основе P и требуемого ресурса (в часах) рассчитывается необходимая динамическая грузоподъемность C.
Скорость вращения (n): Сравнивается с предельно допустимой скоростью для конкретного типа подшипника и уплотнения.
Режим работы: Постоянный, переменный, с реверсом, с ударными нагрузками.
Условия окружающей среды: Температура, наличие пыли (абразивной, проводящей), влаги, агрессивных паров, необходимость мойки.
Способ монтажа и доступность: Определяет тип корпуса (лапы, фланец).
Требования к обслуживанию: Наличие пресс-масленки для регламентного пополнения смазки или необходимость в maintenance-free решении.

Монтаж, центровка и обслуживание

Правильный монтаж – залог долговечности. Для узлов на 50 мм ключевые этапы:

Подготовка вала: Посадочная поверхность вала должна иметь шероховатость Ra ≤ 3,2 мкм, диаметр h6 или js6. Необходим плавный переход (галтель) у буртика для избежания концентратора напряжений.
Установка узла: Узел насаживается на вал без перекоса, запрессовывается с усилием, приложенным к внутреннему кольцу подшипника. Использование съемника для демонтажа обязательно.
Центровка: Особенно критична для жестких подшипников (не самоустанавливающихся). Несоосность более допускаемой приводит к перегреву и преждевременному выходу из строя. Используются лазерные или индикаторные центровщики.
Смазка: Первоначально узел заправлен смазкой на 30-50% внутреннего пространства. Перезаправка через пресс-масленку осуществляется смазкой того же типа. Избыток смазки приводит к перегреву.
Контроль: Регулярный мониторинг температуры и вибрации позволяет выявить проблемы на ранней стадии.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается узел SN 506 от SNL 506?

Оба узла предназначены для вала 50 мм. SN 506 – двухлапный корпус, более компактный. SNL 506 – четырехлапный корпус, имеет большую опорную поверхность и, как следствие, повышенную устойчивость к вибрациям и моменту опрокидывания. SNL серия рекомендуется для более тяжелых условий эксплуатации.

Какую смазку использовать для пополнения узла?

Необходимо использовать пластичную смазку, указанную в паспорте изделия, или совместимую по составу (основное загущающее мыло) и характеристикам (NLGI класс, базовое масло). Для стандартных условий применяются литиевые смазки общего назначения (например, Литол-24, Shell Gadus S2). Для высоких температур – полимочевинные (PAG). Смешивание несовместимых смазок может привести к потере свойств.

Как определить, что узел вышел из строя и требует замены?

Основные признаки: повышенный шум (гул, скрежет), увеличенный нагрев корпуса (температура выше 70-80°C при нормальных условиях), повышенная вибрация, люфт или заклинивание вала, течь смазки или попадание загрязнений внутрь через поврежденное уплотнение.

Можно ли заменить подшипник внутри узла?

Технически это возможно, если корпус не поврежден. Однако для этого требуется специальный пресс и инструменты. В промышленной практике часто меняют узел в сборе, так как стоимость нового узла сопоставима со стоимостью работ по замене подшипника с учетом простоя оборудования. Кроме того, при износе подшипника часто изнашивается и посадочное место в корпусе.

Что означает маркировка, например, «SNL 506 + 22210 ECR/C3»?

Это расшифровывается следующим образом: SNL 506 – четырехлапный корпус для вала 50 мм. 22210 – самоустанавливающийся сферический роликоподшипник легкой серии с внутренним диаметром 50 мм. ECR – обозначение эффективного лабиринтного уплотнения со стальными защитными кольцами. C3 – увеличенный радиальный зазор в подшипнике, рекомендуемый для применений с повышенным нагревом.

Какой ресурс у подшипникового узла 50 мм?

Расчетный номинальный ресурс (L10h) определяется по динамической грузоподъемности и приложенной нагрузке и может составлять от нескольких тысяч до десятков тысяч часов. Фактический ресурс сильно зависит от условий эксплуатации: точности монтажа, чистоты среды, температурного режима, регулярности обслуживания. В идеальных условиях ресурс может превышать 50 000 часов.

Заключение

Подшипниковые узлы на 50 мм представляют собой универсальные, стандартизированные и надежные решения для широкого спектра промышленных применений. Правильный выбор типа корпуса, подшипника и уплотнения, а также соблюдение правил монтажа и обслуживания являются ключевыми факторами для достижения максимального срока службы механизма и минимизации простоев. При подборе необходимо тщательно анализировать все параметры нагрузки и среды, а при замене – учитывать полную маркировку старого узла для обеспечения полной взаимозаменяемости.

Подшипниковые узлы 50 мм