Сепараторы подшипника - описание, характеристики

Одной из составных частей современного подшипника качения является сепаратор. Его основное предназначение заключается в удержании тел качения (шариков или роликов) на заданном расстоянии друг от друга, как в неподвижном состоянии, так и во время вращения. Фактически, сепаратор подшипника – это устройство, напоминающее сцепку в поезде, позволяющее поддерживать постоянное одинаковое расстояние между вагонами во время движения, торможения и ускорения. Сепараторы могут быть разными, форма и размеры, технические характеристики и эксплуатационные параметры зависят от типа подшипника, места установки и расчетных нагрузок.

Какие типы сепараторов применяются в настоящее время

Для разных отраслей экономики разработаны и эффективно применяются десятки видов подшипников, которые отличаются не только по цене, но и таким параметрам, как габариты, механические свойства, температурные условия эксплуатации, скоростные режимы работы и т.п. Что касается многообразия сепараторов, то здесь ассортимент в определенной степени, ограничен и состоит из следующих наименований:

Штампованные латунные или стальные сепараторы

Наибольшее распространение на практике получили именно стальные сепараторы, изготавливаемые по технологии классической штамповки. Повышенный спрос обусловлен относительной простотой производства, дешевизной и универсальностью применения.

Реже применяется латунь.

Сепараторы, для производства которых применяется качественная сталь, характеризуются:

• минимальным собственным весом;
• наличием внутреннего пространства для заполнения специальной смазкой;
• повышенной прочностью;
• возможностью улучшения механических параметров за счет применения дополнительных методов обработки, снижающих трение между подвижными деталями подшипника.

Производители устанавливают температурные ограничения при работе подшипника:

Механически обработанные, кованые образцы

Изготавливаются из стали и латуни. Преимущественное применение – подвижные узлы и агрегаты, работа которых протекает на высоких скоростях вращения.

Стальные изделия имеют повышенный запас прочности, надежности и долговечности эксплуатации. Единственный недостаток – слабая защищенность от ударных нагрузок. Соответственно, эксплуатировать подшипники качения и скольжения стальные следует с осторожностью. Неплохо себя зарекомендовали латунные сепараторы, обработанные механическим способом. Они уступают стальным аналогам в термостойкости, но способны выдерживать более высокие ударные нагрузки.

Литые

Такие сепараторы изготавливаются из высококачественных полимерных материалов . Это позволяет убрать полностью ограничения на скорость вращения подшипника, сохранив достаточно высокие температурные показатели эксплуатации – до +120°С (кратковременно +150°С). Смазка в данном случае не столь важна, как при использовании стальных или латунных сепараторов. А повышенная эластичность материала позволяет эффективно справляться с несоосностью между валом и корпусом, а также эффективно реагировать на ускорение и торможение механизмов.

Сборные

Основное отличие таких образцов – разборная конструкция. Для фиксации применяются разные варианты: защелки, заклепки и т.п. Преимущество здесь одно – возможность разобрать подшипник качения или скольжения на месте и заменить неисправные шарики либо ролики. Недостаток – усложнение конструкции и, соответственно, более высокая цена.

Осевые

Сепараторы с осями применяются только в массивных машинах и механизмах, где устанавливаются крупногабаритные роликовые подшипники. Обязательное требование – применение только полых роликов. Такие изделия характеризуются малым собственным весом и, как правило, имеют большое количество роликов.

Материалы, используемые при изготовлении сепараторов

Производители на данном этапе развития отрасли, предлагают широкий выбор материалов для изготовления сепараторов. Традиционные лидеры – сталь и латунь, но все популярнее становится, например, текстолитовый сепаратор, а также изделия из других, прочных и легких композитных материалов.

Сталь

Это самый распространенный вариант. В качестве исходного материала для производства применяется высококачественная малоуглеродистая сталь. По международному стандарту DIN – EN 10111-1998 или нержавейка X5CrNi18-10. Если подшипник изготавливается из нержавеющей стали, то таким же должен быть и сепаратор. Рекомендуется использовать сталь, соответствующую требованиям стандарта EN 10088-1:1995.

Полиамид

Прочный, недорогой и достаточно удобный для дальнейшей обработки термопласт. Материал обладает повышенной стойкостью к углеводородам, невосприимчив к агрессивному воздействию большинства химических веществ и сред (кислот, растворителей, щелочей и пр.).

Иные полимерные материалы

Каучук, полиуретан, фторкаучук и пр. Изготавливаются методом литья и успешно заменяют аналогичные изделия из металлов (сталь, латунь). Полимеры эластичны и отличаются пониженным собственным весом. При этом обеспечивают достаточную надежность работы, способность выдерживать разнонаправленные нагрузки при высоких скоростях вращения.

Текстолит

Недорогой материал массового сегмента применения. Фактически – это фенолформальдегидный пластик, который все активнее используют в новейших направлениях современного машиностроения. Одним из наиболее прочных вариантов считается армированный тканью текстолит.

Алюминий (дюралюминий)

Основное достоинство материала – сниженный по сравнению с другими металлами вес при способности выдерживать повышенные (до 300°С) температурные нагрузки.

РЕЕК – полиэфирэфиркетон

Этот термопласт характеризуется самым высоким уровнем устойчивости к разнонаправленным нагрузкам. Легко выдерживает с горячим паром, не теряет свойств при работе в условиях агрессивного УФ излучения. Повышение прочности сепараторов достигается за счет армирования специальным стекловолокном или углеродными нитями. Достигается максимальная прочность конструкции.

Порядок и правила нанесения маркировки на сепараторы

Единственное, на что указывает маркировка на сепараторе – материал, из которого изготовлена эта важная деталь подшипника:

Причины, влияющие на снижение эксплуатационного ресурса сепараторов

В подавляющем большинстве случаев подшипники выходят из строя именно по причине неисправности сепараторов. Пользователи должны знать все основные «факторы риска», а в процессе повседневной эксплуатации не допускать воздействий и ситуаций, способных привести к разрушению корпуса сепаратора:

• Чрезмерная вибрационная нагрузка;
• Резкие удары;
• Постоянная работа в режиме старт-стоп;
• Превышение температурного и скоростного режимов эксплуатации.

Все эти внешние факторы постепенно приводят к появлению микротрещин, «усталости» материала и скорому выходу изделия из строя!