Сепаратор для подшипника

Сепаратор подшипника — это основной элемент подшипников качения и предназначен для удержания тел качения на разном от друг друга расстоянии и предотвращения их соприкасание между собой. Подшипники с сепаратором имеют более длительный период эксплуатации и могут крутиться с большей скоростью, чем модель подшипника без сепаратора. К дополнительным преимуществам сепаратора относится то, что он дает дополнительное место смазки для более плавного хода подшипника и удерживает шарики или ролики при разборе подшипника.

Сепараторный роликовый подшипник

Выбор сепаратора подшипника следует производить учитывая механизм, в котором он будет применяться, так как на сепараторы может действовать инерционная сила, трения и высокие нагрузки. Сепараторы отличаются между собой по конструкции и производятся из различных материалов, которые наиболее влияют на их эксплуатационные свойства.

Сепараторы в зависимости от конструкции делятся на:

  • Стальные штампованные
  • Механически обработанные
  • Полимерные и композитные
  • Специальные

Стальные штампованные сепараторы

Они изготавливаются из малоуглеродистой стали стандарта (DIN) EN 10111:1998, нержавеющей X5CrNi18-10 и изредка из латуни. К отличительным особенностям относят: низкий вес, оставляют пространство для дополнительной смазки подшипника, высокая прочность. В целях улучшения эксплуатационных характеристик, их можно дополнительно обработать, чтобы уменьшить уровень трения между элементами подшипника.

Механически обработанные сепараторы

Такие сепараторы наиболее распространены и используются в подшипниках предназначенных для работы на высоких скоростях. Могут изготавливаться из стали S355GT (St 52), латуни стандарта EN 1652:1997 и легких материалов.

Латунный механически обработанный сепаратор

Стальные механически обработанные сепараторы обладают высочайшей стойкостью к механическим повреждениям и защищены от воздействия агрессивных химических сред, в которых нельзя использовать латунные сепараторы. Такой сепараторный подшипник способен исправно функционировать в условиях высокой температуры (не более 300 градусов С). К его недостаткам относят уязвимость к ударным нагрузкам. Из-за неподатливости материала в случае резкого торможения или ускорения велика вероятность разрушения сепаратора.

Латунные механически обработанные сепараторы проигрывают стальным в плане термостойкости и прочности, но гораздо лучше противостоят всевозможным ударным нагрузкам из-за особенностей материала. Обладают отличительной стойкостью к вибрациям, и длинный тормозной путь за счет высокой инертности. При высокой стоимости они обладают большим количеством преимуществ, но при этом сильно чувствительны к влаге.

Полимерные и композитные сепараторы

Полимерный подшипник с сепаратором

Полимерные сепараторы получили широкое распространение благодаря прочностным характеристикам, которые нисколько не уступают механическим, при этом такой материал заметно легче и обеспечивает тихий ход трущихся частей подшипника. Обладают отличной вибростойкостью из-за упругости материала, а также могут функционировать в подшипниках работающих в нестабильных системах с резким стартом и торможением.

Полимерные подшипники изготавливают из таких материалов:

  • Полиамида – материал упругий и прочный, для улучшения его эксплуатационных характеристик возможно армирование стекловолокном
  • Полиэфирэферкитон – оптимальный материал по соотношению прочности, долговечности, упругости и противодействию химическим средам. Наиболее часто используется в шариковых подшипниках. При температурах выше 150 градусов С не рекомендуется использовать, так как полимер начинает терять свою форму. При использовании смазок и присадок возможно улучшить термостойкость материал и использовать сепаратор при температуре 200 °C.

Основной недостаток полимерных сепараторов – это низкая устойчивость к высоким и низким температурам.

Композитный подшипник

Композитные сепараторы изготавливаются из полимеров, но благодаря усилению с помощью армированной сетки обладают гораздо лучшими прочностными характеристиками.

Отдельно стоит отметить сепараторы из текстолита, которые хорошо противодействуют центробежным нагрузкам, но при нагреве выделяют вредные химические вещества. К остальным их достоинствам относят: отличные антифрикционные качества и податливость к смазке, защита от инерционных сил, возможность работать в условиях быстрого старта и торможения подшипника.

Специальные сепараторы

Варианты специальных сепараторов
Варианты специальных сепараторов

В механизмах работающих в химически активных или высокотемпературных средах используют сепаратор подшипника из графитовых, маслонаполненных и чугунных материалов.

Маркировка сепараторов в подшипниках качения в зависимости от используемого материала

Маркировка материала сепараторов ставится справа от основного обозначения:

  • Латунь — Л, Л1
  • Пластические материалы – Е
  • Алюминиевый сплав – Д, Д1
  • Черный металл — Г, Г1
  • Безоловянистая бронза – Б, Б1

Причины разрушения сепараторов

Неисправность сепаратора – это одна из главных причин выходы из строя подшипников, поэтому стоит учитывать наиболее распространенные факторы, которые приводят к разрушению сепаратора.

Вибрации, чрезмерные ударные нагрузки, резкий старт и торможение – все это может привести к возникновению трещин, которые с каждым новым вращением подшипника могут становиться все больше. Это со временем приводит к разрушению каркаса сепаратора и соприкосновение трущихся тел подшипника друг о друга.
Каждый материал сепаратора может работать со своей допустимой скоростью, если превысить частоту вращение – это приведет к повышению нагрузки на сепаратор и к его скорому выходу из строя.

Разрушенный сепаратор подшипника
Разрушенный сепаратор подшипника

Смазывание подшипника не только сильно увеличивает плавность хода трущихся частей, но и может продлить срок использования устройства. Из-за недостатки смазки на все части подшипника действует сила трения, которая приводит к разрешению сепаратора.

Подшипник следует держать в чистоте, так как грязь и мусор застревающая в сепараторе, может привести к периодическим заклиниваниям устройства и расшатыванию его движущихся частей.

Воздействие низких и высоких температур сильно влияют на долговечность подшипника, поэтому стоит учитывать температуру рабочей среды и материал из которого сделан сепаратор.