Обозначение подшипника по ГОСТ или «еврообзоначение» (ISO) полностью заключают в себе все конструктивные особенности: тип, размеры, класс точности, материалы, даже тип смазки и т.д. Инженер-специалист, даже не погруженный отдельно в подшипниковую тематику, легко подберет замену для подшипника по его обозначению.
Но техническая интуиция и пытливый ум толкают исследователя дальше! Можно ли повысить надежность, скорость, долговечность механизма, за счет замены подшипника? Либо расширить диапазон рабочих температур, в которых трудится машина? Если с умом выбрать подшипник с другим сепаратором — да! Рассказываем, какие бывают сепараторы и в чем преимущества у разных вариантов. Лишних знаний не бывает.
Общая информация о сепараторах и деталях подшипника
Сепаратор — это деталь подшипника, которая отделяет тела качения (шарики, ролики) друг от друга и не дает им столкнуться. Шарики (ролики) таким образом всегда остаются на одинаковом расстоянии друг от друга, что обеспечивает сбалансированное и правильное вращение.
Кроме того, раз тела качения расположены равномерно по окружности, и нагрузка распределяется равномерно: условно, в каждый момент времени нагрузку воспринимает одно и то же количество шариков или роликов.
В общем случае, сепаратор — деталь в виде клетки с ячейками, в каждой из которых находится и свободно вращается тело качения. Кстати, не следует по-старинке называть сепаратор «клеткой», это не по-инженерному!
Подшипник 1305 FBC со стальным штампованным сепаратором
Какие бывают сепараторы
Разнообразные сепараторы можно классифицировать по способу изготовления и по материалу.
Сепараторы по способу изготовления
- Штампованные сепараторы — самые простые. Вариант из «гнутой» полосы настолько распространенный, что по умолчанию раньше даже не указывался в обозначении подшипника по ГОСТ 3189-89.
- Машинно-обработанные сепараторы получают резкой, сверлением, точением, фрезерованием и т.д. из отливки, поковки или иной заготовки (трубчатой, к примеру).
- Кроме того, полимерные сепараторы получают литьем под давлением. Сюда же включим напечатанные с помощью аддитивных технологий, то есть на устройствах типа 3D-принтеров.
- Отдельно выделяются особые сепараторы из текстолита, запатентованные еще в СССР: они навивались из непрерывной отдельной нити, которая перекрещивалась в местах расположения ячеек под шарики.
Сепараторы по материалу изготовления
- Самый распространенный вариант штампованного сепаратора — стальная полоса. Для штампованных сепараторов обычно низкоуглеродистая сталь 08кп, 08пс, 10кп, 10пс. Если требуется коррозионная стойкость и тепловая прочность, используют нержавеющие стали (12Х18Н9, 12Х18Н9Т и аналогичные зарубежные). Латунные штампованные сепараторы довольно редки, используются в малых и средних подшипниках.
- Для заклепок сепараторов обычно берут сталь15, сталь 20.
- На массивные сепараторы идут сталь 30, латуни ЛС59-1 или ЛС 59-1Л, реже бронза БрАЖМц 10-3-15 и БрАЖН 10-4-4, алюминиевые сплавы Д 1, Д 6.
- Современная промышленность предлагает и гигантский выбор полимеров для литья и печати сепараторов: армированные полиамиды (нейлон 66, нейлон 46); полиэфирэфиркетон (более известный, как PEEK), полифениленсульфид (PPS) и другие, — инновационные, экспериментальные и так далее.
- И завершает основной список довольно редкий для сепараторов, но все же востребованный фенол-формальдегидный пластик, он же текстолит.
53522 H (22222 CCW33) FBC с массивным стальным сепаратором
Сравнение сепараторов
Представим достоинства, области применения и недостатки разных сепараторов в виде сводной таблицы. Не является технической рекомендацией! Все манипуляции с подшипниками проводите согласно документации, техническим условиям, инженерному опыту, требованиям техники безопасности и здравому смыслу.
| Стальной штампованный | Стальной массивный | Латунный массивный | Полимерные | Текстолитовый | |
|---|---|---|---|---|---|
| Преимущества | Дешевизна и простота в изготовлении. Сравнительно высокая прочность. Работа при температурах до 300 °C | Максимальная прочность. В зависимости от сплава высокая жаростойкость и устойчивость к коррозии. | Высокая коррозионная стойкость. Не вступают в реакцию с большинством смазок. Рабочая температура до 250 °C. Хорошие антифрикционные свойства. | Армированные полимеры имеют самые разные достоинства, в зависимости от материала. Особенно стоит отметить, что это материалы-диэлектрики. Полиамиды обладают самосмазывающими свойствами, благодаря эластичности гасят вибрации. Дорогие PEEK и PPS работают и при температурах 230-250 °C, стойки к химикатам и агрессивным средам. | Текстолит относительно доступен и легко обрабатывается. Он хорошо впитывает масло, так что шарик всегда находится в комфортных условиях и не подвержен сильному износу. Высокая устойчивость к раскалыванию, очень малая масса. |
| Примечание | Стандартный вариант, применимый в большинстве ситуаций. | Используется в крупногабаритных, скоростных подшипниках и в ряде случаев не имеет альтернатив. | Позволяют увеличить скорость подшипника по сравнению со штампованными сепараторами, но дороги и обладают большой массой. | На данный момент в множестве случаев могут успешно заменить подшипники со стальными сепараторами. | При внедрении позволяют увеличить скорость подшипника, однако следует учитывать, что текстолит не терпит перегрева (не выше 120 °C) |
76-307 E (6307 TB-P63) FBC с полимерным сепаратором
Обозначение материала сепаратора
И напоследок, разберемся с маркировкой и обозначением. Согласно ГОСТ 3189-2024, искомый знак ищем справа от основного обозначения (в постфиксе). Далеко не все варианты встретятся вам в инженерной практике, но упомянем все возможные по ГОСТ обозначения материалов сепаратора.
На подшипниках, которые маркируются по последнему ГОСТ, вы можете увидеть:
Г, Г1… — сталь или ферромагнитный сплав;
Б, Б1… — бронза;
Д, Д1… — алюминий;
Л, Л1… — латунь;
Е, Е1… — текстолит, полиамид или пластмасса;
Ч, Ч1… — чугун.
Также по ныне действующему ГОСТ 3189-2024:
J — подшипники цилиндрические с штампованным сепараторам из стали;
К11 — подшипники шариковые радиально-упорные со штампованным сепаратором;
Примечание! Если в обозначении подшипника указывается материал его колец и/или тел качения, материал сепаратора может не указываться.
46220 Л (7220 ACM) FBC с массивным сепаратором из латуни
Заключение
Выбор материалов для изготовления сепараторов очень велик и зависит от конкретной ситуации применения и нагрузок на подшипник. Однако инженер часто может подобрать замену подшипника с более высокими эксплуатационными характеристиками, и неудивительно, если у него будет другой сепаратор. От всей души желаем вам и вашим подшипникам меньше стоять и больше крутиться! Если будут вопросы — инженеры и менеджеры «Завода подшипниковых узлов» всегда разберутся и помогут, обращайтесь.
