Для чего нужен сепаратор в подшипнике
Сепаратор подшипника: зачем нужен и какие бывают
Сепаратор – это важная составляющая подшипника, которая удерживает рабочие тела на заданных расстояниях между собой. Сепараторы шариковых и роликовых подшипников эффективно обеспечивают равномерное распределение нагрузок между узлами, снижают показатели тепловыделения и степень трения. Также они предотвращают выпадение разборных подшипников, переводят тела качения в ненагруженные рабочие зоны.
Особенности сепараторов
Сепаратор подшипника разделяет тела качения и направляет их. Это способствует повышению скоростей вращения, если сравнивать с бессепараторной моделью. Также сепаратор в подшипнике качения оставляет место для смазки, это положительно влияет на ресурс подшипника.
Элемент не создает нагрузки, его основная роль – удержание тел качения в заданном положении. Изменение типа подшипника никак не влияет на динамическую, статическую грузовую подъемность. Нагрузки могут возникать также в результате повреждения рабочей дорожки. Материалы сепараторов подшипников могут быть разными, но самый популярный – сталь. Другие металлы тоже используются, хорошо показывают себя в долгосрочной перспективе. Подшипник с пластмассовым сепаратором обычно проигрывает металлическому в плане сроков службы.
Сепаратор подшипника: виды по материалам
Типы сепараторов подшипников:
В маркировке сепараторов подшипников содержатся данные о материалах их изготовления.
Повреждение сепаратора подшипника редко подлежит устранению, оптимальным вариантом будет замена. Функция сепаратора в подшипниках полноценно реализуется только при условии использования качественного узла без повреждений.
Интересуют качественные подшипники?
Из обзора вы узнали, для чего нужен сепаратор в подшипнике, какими бывают данные узлы. Мы предлагаем вам подшипники всех популярных моделей. Поможем сделать выбор, проконсультируем по характеристикам, ценам изделий из определенных материалов. Вы купите тот вариант, который будет соответствовать текущим требованиям, доступному бюджету. Подшипники в каталоге представлены с основными обозначениями. Товар находится на гарантии.
Для чего нужен сепаратор в подшипнике
03.07.2019
Сепаратор из стали, латуни или полимера: какой выбрать?
Сепаратор – это деталь подшипника, которая разделяет и удерживает тела качения. За счет этого увеличивается скорость вращения подшипника. Также сепаратор выполняет функцию резервуара для смазки, помогая удерживать ее и равномерно распределять, что положительно влияет на плавность хода подшипника.
От того, из какого материала сделан сепаратор, зависит для каких задач лучше всего подойдет тот или иной подшипник с сепаратором.
Чаще всего сепараторы изготавливают из стали – штампованной или механически обработанной, которая в свою очередь также подразделяется на разные виды. Кроме стальных сепараторов, бывают также полимерные, полиамидные, текстолитовые и другие.
Рассмотрим самые распространенные материалы для изготовления сепараторов и их преимущества.
Сепаратор из штампованной малоуглеродистой стали
Изготавливается из цельного стального листа.
Преимущества: небольшой вес, прочность
Сепаратор из штампованной нержавеющей стали
Изготавливается из цельного листа нержавеющей стали
Преимущества: небольшой вес, прочность, антикоррозионные свойства
Сепаратор из механически обработанной углеродистой стали
Изготавливается из углеродистой стали марки S355GT (St 52).
Преимущества: прочность, устойчивость к агрессивным средам и температурам. Чаще всего такая сталь используется для изготовления крупногабаритных сепараторов.
Сепаратор из латуни
Латунь тяжелее и мягче стали, поэтому может использоваться в высоконагруженных узлах и выдерживать ударные нагрузки. Однако латунные сепараторы не должны использоваться при температуре выше 300С, а также в агрессивных средах.
Преимущества: хорошая грузоподъемность и износостойкость. Пластичность латуни позволяет увеличить скорость вращения подшипника
Сепаратор из полимера
Современные полимерные сепараторы не уступают по прочности и долговечности стальным аналогам. При этом работают тише, а вес имеют меньше. Однако не выдерживают слишком высоких или наоборот слишком низких температур и агрессивных сред.
Преимущества: легкость, плавность хода, относительная прочность и долговечность.
Сепаратор из полиамида
Изготавливается методом литья, иногда с использованием армированного волокна.
Преимущества: прочность, упругость
Сепаратор из полиэфирэфиркетона
Прочный, износостойкий и упругий полимер, с достаточно широким температурным диапазоном и хорошей устойчивостью к химическому воздействию.
Преимущества: Температурный диапазон до +150С. Сепаратор из такого материала может использоваться в высокооборотистых подшипниках.
Сепаратор из текстолита
Изготавливается из материала на основе ткани из волокон и полимерного связующего вещества.
Преимущества: легкий, выдерживает большие центробежные нагрузки, а также относительно высокие температуры.
Однако этот материал при нагреве образует токсичные летучие вещества. Кроме того, он хрупкий и не выдерживает большие ударные нагрузки.
Сепараторы подшипников качения.
Сепаратор подшипников качения предназначен для удержания тела качения: шариков либо роликов, на расстоянии друг от друга во время их вращения в подшипнике. «Это своего рода сцепка между вагонами в поезде, что бы один вагон не столкнулся с другим во время ускорения или торможения. Сепараторы бывают различных видов в зависимости от типа подшипника, его назначения и нагрузок которые он будет испытывать и цены.
Стальные и латунные сепараторы (штампованные).
Штампованный стальной сепаратор, это сепаратор который наиболее часто используется и его можно встретить в большинстве стандартных подшипников. Стоимость изготовления и универсальность – главные причины его популярности.
Температура работы подшипника со стальным сепаратором:
для стальных сепараторов до 300 градусов по Цельсию;
для латунных сепараторов до 250 градусов по Цельсию
Смазка штампованных стальных и латунных сепараторов
Из-за трения металла о металл подшипник требует правильного и адекватного смазывания. Возможны неисправности подшипника из-за недостатка смазки. Если подшипник уже закрыт защитными шайбами, то завод производитель обязательно должен положить смазку.
Ударопрочность и вибростойкость штампованных стальных и латунных сепараторов, нарушение соосности.
Подшипники обладают достаточно небольшой ударопрочностью и стойкостью из-за особенностей конструкции штампованного сепаратора и возможности его разбалансировки.
При нарушении сосности между валом и корпусом существует большой риск повреждения штампованного сепаратора и как следствие самого подшипника.
Предельная скорость вращения штампованных стальных и латунных сепараторов
Подшипники со штампованными сепараторами бывают как обычные так и высокоскоростные. В данном случае на скорость влияет точность изготовления подшипника.
Кованые латунные сепараторы (прошедшие механическую обработку)
Кованый латунный сепаратор, это сепаратор, изготовленный в процессе литья и прошедший механическую обработку. Характеризуется не только высокой прочностью, но и ценой изготовления.
Температура работы подшипника с кованным латунным сепаратором.
Латунь как металл ограничивает свое использование 250 градусами по Цельсию.
Смазка подшипника с кованным латунным сепаратором.
Низкий коэффициент трения между металлом и латунью позволяет кратковременное использование подшипника в условиях недостаточности смазывания. Но все же мы рекомендуем всегда проверять достаточность смазки.
Ударопрочность и вибростойкость кованных латунных сепараторов, нарушение соосности.
Отличная вибростойкость данного сепаратора позволяет использование подшипника в вибрационных и ударных средах. Именно эти сепараторы использует, например, Минский подшипниковый завод при производстве вибростойких подшипников. Конечно, цена такого подшипника существенно дороже. Тем не менее, не рекомендуется нарушение соостности валов при их использовании.
Предельная скорость вращения кованных латунных сепараторов
Материал сепаратора позволяет подшипнику работать на предельных скоростях вращения и немногочисленно их увеличивает. При этом подшипник может воспринимать резкие торможения или ускорения без нарушения его функционирования.
Полимерные (полиамидные) сепараторы подшипников
Это сепараторы полученные методом литья из полиамида который также может быть армирован стекловолокном с целью повышения жесткости. Данные сепараторы все более часто можно встретить и на стандартных подшипниках вместо штампованного стального. Например: KOYO (в небольшого диаметра радиальных подшипниках), SNR и VPZ в конических роликовых подшипниках.
Температура работы полимерных сепараторов подшипника.
Меньше чем у стальных сепараторов и составляет до 120 градусов по Цельсию (кратковременно до 150 градусов предельная). Таким образом, для среднестатистического подшипника этих величин вполне должно хватить для нормальной работы.
Смазка полимерных сепараторов подшипника.
Из-за низкого коэффициента трения металла и полимеров, допускается работа подшипника в условиях недостаточности смазки.
Ударопрочность и вибростойкость полимерных сепараторов, нарушение соосности.
Подшипники из полимерных материалов способны лучше переносить удары и вибрации вызванные работой механизма. Это связано прежде всего с эластичностью и малым весом материала сепаратора. По той же причине у подшипника ниже восприимчивость к нарушению сносности вала. Эластичность материала не дает сепаратору лопнуть или деформироваться.
Предельная скорость вращения полимерных (полиамидных) сепараторов
Полиамидный сепаратор не влияет на скорость вращения подшипника. Поэтому они бывают как обычные так и высокоскоростные.
Текстолитовые сепараторы подшипников
Это сепараторы которые изготовлены на основе фенолформальдегидного пластика. Такой сепаратор изготавливается путем литья а потом проходит механическую обработку. Такие сепараторы не раскалываются и не стираются. Характеризуется высокой ценой, которая отражается на общей стоимости подшипника.
Температура работы подшипника с текстолитовым сепаратором.
Температура работы ограничена 110 градусами по Цельсию. Это связано, прежде всего, с тем, что при нагревании текстолит выделяет вредные формальдегиды.
Смазка текстолитовых сепараторов подшипника.
Обладает высокими антифрикционными свойствами за счет низкого коэффициента трения. Поэтому может кратковременно работать в условиях недостаточности смазывания.
Ударопрочность и вибростойкость, нарушение соосности текстолитового сепаратора.
Подшипник из текстолита хорошо переносят вибрации и удары. Сепаратор обладает малой инерцией, прочный. В тоже время не рекомендуются деформации связанные с нарушением соосности вала.
Предельная скорость вращения текстолитового сепаратора.
Обладает замечательными показателями увеличения предельных скоростей вращения подшипника. За счет своих свойств данный сепаратор часто устанавливают на прецизионные (высокоточные) и высокоскоростные подшипники. За счет низкой инерции сепаратор хорошо переносит резкие ускорения и торможения подшипника.
Виды сепараторов подшипников качения
Узлы, в которых используется трение качения благодаря установке шариков или роликов между опорными поверхностями оси или вала, получили название – подшипники качения. Они разделяются на роликовые подшипники и шарикоподшипники, купить которые не составит труда на современном рынке ввиду популярности таких изделий.
Легкость вращения подшипников качения определяется наличием тел качения — шариков или различного вида роликов, которые находятся между внешним и внутренним кольцами обоймы и катятся по их поверхностям. Сила трения качения значительно ниже, чем скольжения, поэтому подшипники этого вида очень распространены. Они работают под разными нагрузками — осевыми, диагональными, радиальными, комбинированными. Порой действующие на подшипник силы близки к разрушающим для данного материала.
Гарантировать работоспособность подшипника при разных нагрузках позволяют специальные вставки между обоймами — сепараторы. Они представляют собой кольцевые конструкции с гнездами, удерживающие тела качения на одинаковом расстоянии друг от друга и не позволяющие роликам и шарикам выпасть из обоймы.
Разнообразие подшипников является довольно значительным, именно поэтому сепараторы также отличаются большим ассортиментом. Они классифицируются по конструктивным особенностям и материалам изготовления.
Типы сепараторов подшипников
В стандартных подшипниках используется довольно ограниченное число типов сепараторов. Это:
В свою очередь, они разделены на несколько десятков разновидностей. Например, самые распространенные штампованные производятся в составном, клепаном, оконном, защелкивающимся и других видах. Устанавливается сепаратор в зависимости от назначения подшипника и условий его эксплуатации.
Материалом изготовления штампованных сепараторов служат разные марки стали и латуни. Основные преимущества этого вида разделительных колец — легкость, небольшой размер, низкий коэффициент линейного расширения. Такие сепараторы не подвержены коррозии, отлично пропускают внутрь подшипника смазывающие вещества. Важной характеристикой служит также небольшой момент инерции, что очень востребовано в системах, работающих с высокими скоростями вращения в изменяющихся динамических режимах.
Массивные сепараторы применяются в подшипниках, работающих под высокими нагрузками. Материалы изготовления — сталь, латунь, текстолит, различные полимеры. По конструкции они бывают составными, литыми, цельными с механической обработкой, защелкивающимися, гребенчатыми, оконного типа. Каждый из видов массивных сепараторов имеет свои преимущества — полимерные отлично выдерживают недостаточное количество смазки, обладают небольшой собственной инерцией, стальные очень прочные… У каждого материала есть своя специфика. Общая черта всех таких деталей — способность работать при высокой скорости и разнонаправленных нагрузках.
Сепараторы с осями используются только в паре с роликами полого типа в одно или многорядных подшипниках большого размера. Они обеспечивают синхронность работы всей системы, состоящей из большого количества тел качения. В процентном отношении к общей массе подшипника, осевые — самые легкие из всех типов разделителей.
Разновидности сепараторов по материалу изготовления
Стальные и латунные | Кованые латунные | Полимерные (полиамидные) | Текстолитовые | |
Описание | Сепараторы, которые наиболее часто используются, их можно встретить в большинстве стандартных подшипников. Стоимость изготовления и универсальность – главные причины популярности. | Кованый латунный сепаратор, это сепаратор, изготовленный в процессе литья и прошедший механическую обработку. Характеризуется не только высокой прочностью, но и ценой изготовления. | Это сепараторы полученные методом литья из полиамида, который также может быть армирован стекловолокном с целью повышения жесткости. Данные сепараторы все более часто можно встретить и на стандартных подшипниках вместо штампованного стального. | Это сепараторы которые изготовлены на основе фенолформальдегидного пластика. Такой сепаратор изготавливается путем литья, а потом проходит механическую обработку. Такие сепараторы не раскалываются и не стираются. Характеризуется высокой ценой, которая отражается на общей стоимости подшипника. |
Температура работы подшипника | Латунь как металл ограничивает свое использование 250 градусами по Цельсию. | Меньше чем у стальных сепараторов и составляет до 120 градусов по Цельсию (кратковременно до 150 градусов предельная). Таким образом, для среднестатистического подшипника этих величин вполне должно хватить для нормальной работы. | Температура работы ограничена 110 градусами по Цельсию. Это связано, прежде всего, с тем, что при нагревании текстолит выделяет вредные формальдегиды. | |
Смазка | Из-за трения металла о металл подшипник требует правильного и адекватного смазывания. Возможны неисправности подшипника из-за недостатка смазки. Если подшипник уже закрыт защитными шайбами, то завод производитель обязательно должен положить смазку. | Низкий коэффициент трения между металлом и латунью позволяет кратковременное использование подшипника в условиях недостаточности смазывания. Но все же рекомендовано всегда проверять достаточность смазки. | Из-за низкого коэффициента трения металла и полимеров, допускается работа подшипника в условиях недостаточности смазки. | Обладает высокими антифрикционными свойствами за счет низкого коэффициента трения. Поэтому может кратковременно работать в условиях недостаточности смазывания. |
Ударопрочность и вибростойкость | Подшипники обладают достаточно небольшой ударопрочностью и стойкостью из-за особенностей конструкции штампованного сепаратора и возможности его разбалансировки. При нарушении соосности между валом и корпусом существует большой риск повреждения штампованного сепаратора и как следствие самого подшипника. | Отличная вибростойкость данного сепаратора позволяет использование подшипника в вибрационных и ударных средах. Именно эти сепараторы использует, например, Минский подшипниковый завод при производстве вибростойких подшипников. Конечно, цена такого подшипника существенно дороже. Тем не менее, не рекомендуется нарушение соосности валов при их использовании. | Подшипники из полимерных материалов способны лучше переносить удары и вибрации вызванные работой механизма. Это связано прежде всего с эластичностью и малым весом материала сепаратора. По той же причине у подшипника ниже восприимчивость к нарушению соосности вала. Эластичность материала не дает сепаратору лопнуть или деформироваться. | Подшипник из текстолита хорошо переносят вибрации и удары. Сепаратор обладает малой инерцией, прочный. В тоже время не рекомендуются деформации связанные с нарушением соосности вала. |
Предельная скорость вращения | Подшипники со штампованными сепараторами бывают как обычные так и высокоскоростные. В данном случае на скорость влияет точность изготовления подшипника. | Материал сепаратора позволяет подшипнику работать на предельных скоростях вращения и немногочисленно их увеличивает. При этом подшипник может воспринимать резкие торможения или ускорения без нарушения его функционирования. | Полиамидный сепаратор не влияет на скорость вращения подшипника. Поэтому они бывают как обычные так и высокоскоростные. | Обладает замечательными показателями увеличения предельных скоростей вращения подшипника. За счет своих свойств данный сепаратор часто устанавливают на прецизионные (высокоточные) и высокоскоростные подшипники. За счет низкой инерции сепаратор хорошо переносит резкие ускорения и торможения подшипника. |
Большой каталог подшипников с сертификатами соответствия представлен в магазине «Клинотекс» – первом в Беларуси поставщиком комплектующих для различных отраслей промышленности и сельского хозяйства.
Сепараторы подшипников качения
Наиболее распространенные в технике подшипники качения работают в широком диапазоне температур, скоростей и нагрузок. Все составные части сложной системы должны работать синхронно и обладать достаточным запасом прочности. В конструкции нет главных и второстепенных частей — обойма, ролики, шарики, сепараторы для подшипников изготовляются из самых высококачественных материалов. Если кольца и тела качения изготовляются преимущественно из сталей, то сепараторы могут быть как металлическими, так и полимерными.
Назначение сепараторов
Легкость вращения подшипников качения определяется наличием тел качения — шариков или различного вида роликов, которые находятся между внешним и внутренним кольцами обоймы и катятся по их поверхностям. Сила трения качения значительно ниже, чем скольжения, поэтому подшипники этого вида очень распространены. Они работают под разными нагрузками — осевыми, диагональными, радиальными, комбинированными. Порой действующие на подшипник силы близки к разрушающим для данного материала.
Гарантировать работоспособность подшипника при разных нагрузках позволяют специальные вставки между обоймами — сепараторы. Они представляют собой кольцевые конструкции с гнездами, удерживающие тела качения на одинаковом расстоянии друг от друга и не позволяющие роликам и шарикам выпасть из обоймы.
Также сепараторы выполняют следующие функции:
Сепараторы не принадлежат к деталям подшипника, испытывающим самые большие нагрузки, но при этом подвергаются различным воздействиям. На них действуют силы трения со стороны шариков и роликов, значительные моменты инерции, высокая температура, агрессивные компоненты смазок, охлаждающих жидкостей и внешней среды.
К материалам изготовления сепараторов выдвигаются не менее суровые требования, чем к другим деталям. Это обусловлено тем, что, при целостности тел качения и колец, с поврежденным сепаратором подшипник работать не будет. Износ разделителей или деформация детали приведет к сближению тел качения, разбалансировке их движения и разрушению подшипника. В спецификациях всех подшипников указаны и характеристики сепараторов, если не обратить на них внимание, то можно приобрести подходящий по размеру, но непригодный для использования в конкретных условиях подшипник.
Виды сепараторов для подшипников
В стандартных подшипниках используется довольно ограниченное число типов сепараторов. Это:
В свою очередь, они разделены на несколько десятков разновидностей. Например, самые распространенные штампованные производятся в составном, клепаном, оконном, защелкивающимся и других видах. Устанавливается сепаратор в зависимости от назначения подшипника и условий его эксплуатации.
Штампованные сепараторы
Материалом изготовления штампованных сепараторов служат разные марки стали и латуни. Основные преимущества этого вида разделительных колец — легкость, небольшой размер, низкий коэффициент линейного расширения. Такие сепараторы не подвержены коррозии, отлично пропускают внутрь подшипника смазывающие вещества. Важной характеристикой служит также небольшой момент инерции, что очень востребовано в системах, работающих с высокими скоростями вращения в изменяющихся динамических режимах.
Массивные сепараторы
Еще бывают цельные механически обработанные сепараторы из текстолита.
Массивные — применяются в подшипниках, работающих под высокими нагрузками. Материалы изготовления — сталь, латунь, текстолит, различные полимеры. По конструкции они бывают составными, литыми, цельными с механической обработкой, защелкивающимися, гребенчатыми, оконного типа. Каждый из видов массивных сепараторов имеет свои преимущества — полимерные отлично выдерживают недостаточное количество смазки, обладают небольшой собственной инерцией, стальные очень прочные… У каждого материала есть своя специфика. Общая черта всех таких деталей — способность работать при высокой скорости и разнонаправленных нагрузках.
Сепараторы с осями
Сепараторы с осями используются только в паре с роликами полого типа в одно или многорядных подшипниках большого размера. Они обеспечивают синхронность работы всей системы, состоящей из большого количества тел качения. В процентном отношении к общей массе подшипника, осевые — самые легкие из всех типов разделителей.