Радиальные сферические роликовые подшипники 21307 в Минске

Радиальные сферические роликовые подшипники 21307: конструкция и применение

Радиальный сферический роликовый подшипник 21307 — двухрядный подшипник качения с бочкообразными роликами, работающий по принципу самоустанавливающейся опоры. Серия 213 относится к легкой серии диаметров 3 по ГОСТ 5721-75 и ISO 15, что определяет соотношение наружного диаметра к ширине комплекта. Посадочные размеры: внутренний диаметр — 35 мм, наружный — 80 мм, ширина — 21 мм. Конструкция включает два ряда симметричных роликов, общее точеное кольцо с центральным буртом и сферическую дорожку качения наружного кольца, радиус которой обеспечивает угловую компенсацию перекосов до 2.

Сепаратор в подшипнике 21307 — штампованный стальной, ориентированный на работу в условиях умеренных частот вращения. Для высокоскоростных узлов применяются модификации с латунным массивным сепаратором (обозначение MA), которые снижают инерционные нагрузки на тела качения. Радиальная грузоподъемность базовой модели — 64,5 кН, статическая — 69,5 кН. Предельная частота вращения при пластичной смазке — 5600 мин, при жидкостной — 6700 мин. Класс точности по умолчанию — P0, по запросу поставляются исполнения P6 и P5 с ужесточенными допусками на радиальное биение и монтажную высоту.

Конструктивные особенности серии 21307

Сферическая дорожка качения наружного кольца имеет радиус, центрированный относительно геометрического центра подшипника. Это позволяет внутреннему кольцу с роликами и сепаратором поворачиваться относительно наружного без потери контакта. Такая кинематика компенсирует прогибы валов, погрешности монтажа соосности опор и деформации корпусов под нагрузкой. Ролики с образующей, близкой к логарифмической, распределяют контактные напряжения по длине линии контакта, снижая кромочные пики давления при перекосах.

Термообработка колец и роликов — сквозная закалка до твердости 58–64 HRC. Рабочие поверхности шлифуются и суперфинишируются, обеспечивая параметр шероховатости Ra 0,16–0,32 мкм. Посадочные поверхности колец имеют допуски, регламентированные ГОСТ 520-2011, что гарантирует сопряжение с валами класса k6 и корпусами класса H7 без дополнительной подгонки.

Применение подшипников 21307

Подшипник 21307 востребован в узлах, где сочетаются радиальные нагрузки средней величины с неизбежными угловыми отклонениями осей. Типовые позиции установки:

• опорные ролики ленточных конвейеров и рольгангов прокатных станов;
• валы грохотов, вибрационных питателей и сепараторов;
• ходовые колеса мостовых кранов и тележек;
• редукторы общего назначения с разнесенными опорами;
• валы насосов и компрессоров с ременной передачей;
• буровое и горно-обогатительное оборудование.

В вибрационных машинах подшипник 21307 работает с ускорениями до 5g, при этом радиальный зазор группы C3 или C4 компенсирует тепловое расширение вала. Для узлов с реверсивной нагрузкой рекомендуется зазор C3, для высокотемпературных режимов (до +200 C) — специальные исполнения со стабилизирующим отпуском колец.

Смазочные режимы и эксплуатационные параметры

Базовое исполнение 21307 рассчитано на пластичную смазку с консистентностью NLGI 2–3. Для высокоскоростных режимов применяется масляный туман или циркуляционная смазка с вязкостью ISO VG 68–150. Минимальная рабочая температура ограничена свойствами смазочного материала: для стандартных литиевых смазок — –30 C, для синтетических — до –50 C. Максимальная температура для штампованного сепаратора — +120 C, для латунного — +150 C.

Эквивалентная динамическая нагрузка рассчитывается по формуле P = XFr + YFa, где коэффициенты X и Y зависят от соотношения осевой и радиальной нагрузок. Для подшипника 21307 при Fa/Fr e (e 0,24) принимается X = 1, Y = 0; при превышении — X = 0,67, Y = 3,7. Осевая грузоподъемность ограничена геометрией дорожек качения и не превышает 25% от радиальной статической.

Критерии выбора и аналоги

Подшипник 21307 взаимозаменяем с моделями 21307E (усиленная конструкция с оптимизированным профилем роликов), 21307CC/W33 (с кольцевой канавкой и смазочными отверстиями) и 21307CA (с латунным сепаратором). По ISO 15 аналог — 21307, по DIN 635 — 21307. При замене импортных подшипников SKF, FAG или NSK необходимо сверять радиальный зазор и класс точности: стандартные исполнения C0 не взаимозаменяемы с C3 без пересчета посадок.

Для узлов с повышенной вибрацией рекомендуется исполнение с полиамидным сепаратором (TVP), который демпфирует высокочастотные колебания. Для пищевого оборудования применяются подшипники с защитными шайбами (2RS) и смазкой H1, допущенной к контакту с продуктами. В металлургических агрегатах используются модификации с термостабилизацией до +250 C и увеличенным радиальным зазором C4.

Вопросы и ответы