Смазка для подшипников с пластиковым сепаратором

Смазка для закрытых подшипников

Подшипники закрытого типа с уплотнительными кольцами по бокам применяются в сухих узлах, где невозможно подвести жидкую смазку. Смазка для закрытых подшипников имеет густую консистенцию. Она закладывается производителем с расчета на весь период работы. Обычно шарики стираются раньше, чем требуется замена густого масла. В случае, когда возникает необходимость замены смазочного материала в закрытых подшипниках качения, следует рассчитать внутренний объем узла, свободный для заполнения и необходимый вес в зависимости от скорости вращения данного подшипника.

Выбор смазки для подшипника закрытого типа

Подшипники закрытого типа используются только в тихоходных узлах со скоростью вращения менее 15000 об/мин. Это трансмиссия в автомобиле, водяные насосы, электроинструменты. Смазка в подшипнике закрытого типа густая, закладывается при сборке. В случае необходимости ее замену можно произвести самостоятельно, используя смазки:

Большинство составов имеют в своей основе минеральные масла, загустители и присадки.

Автомобилистам известна марка смазки, применяемая для узла шарниров равных угловых скоростей. Основу вещества составляет минеральное масло. В качестве загустителя используется литиевое мыло и присадки. Хорошо удерживается в узлах с большой нагрузкой, создавая прочную пленку вокруг шариков. Нельзя использовать на быстроходных узлах. Мыло сбивается в эмульсию, вытекает.

Литол имеет в своем составе серу, которая высушивает всю влагу, которая может образоваться при работе узла. Он отличается густой пастообразной консистенцией и способен работать в большом диапазоне температур, не теряя свою пластичность при морозе до – 30°.

Можно закладывать и другую пастообразную смазку в подшипник, содержащую большое количество присадок и серу, отвечающую условиям эксплуатации узла.

Солидолы относятся к группе кальциевых водоотталкивающих консистентных смазок. Они изготавливаются по ГОСТ 1033-41. Имеют относительно низкую температуру плавления до 90°. Они полностью защищают узел от влаги пыли. Работают при температуре нагрева ниже 60°. При перегрузках и поднятии температуры до 70° и выше, из состава вещества испаряется структурированная вода, и солидол расслаивается, начинает вытекать жидкость. Мыло твердеет, превращается в черную корку.

Натриевые смазки представлены целым рядом составов:

• консталин СК-УТС-1;
• смазка КВ-УТМ;
• консталин УТ-1.

Пластичный тугоплавкий состав на основе нефтяного масла, загущенного натриевыми солями жирных кислот. Вся группа чувствительна к влаге. Работать масла могут только в сухих условиях. отличаются высокой температурой плавления 175°.

Скачать ГОСТ 1033-79

Промежуточные по качеству комбинированные смазочные материалы – кальциево-натриевые. Выпускаются марки: ИП 1 и 1-13 УТВ. Содержат кальциевое мыло, малочувствительны к влаге с температурой плавления более 90°. Применяются для смазки узлов, работающих при повышенной влажности и запыленности.

Нельзя применять смазку в подшипник из органического масла. Они содержат большое количество кислот, разрушающих поверхность металла. При нагреве в органике начинаются необратимые химические реакции, в результате которых состав и свойства вещества полностью меняются.

Основное требование к смазкам для подшипников – постепенное изменение физических свойств при повышении температуры нагрева узла вращения. Химический состав должен оставаться постоянным.

Расчет количества смазки

Излишки солидола вызывают перегрев. Перед заправкой его в узел, следует произвести расчет смазки подшипников качения. Уровень заполнения обратно пропорциональный количеству оборотов:

• низкоскоростные – 75-90%;
• среднеоборотистые – 50%;
• быстроходные – 30%.

Быстроходность определяется по скорости движения точки на наружной обойме узла. Она определяется по формуле:

A = n × (D + d)/2 = n × dm (мм/мин)

Где: n – частота вращения;

D – наружный диаметр подшипника;

d – внутренний диаметр;

dm – делительный диаметр.

Расчет количества смазки для подшипников определяется в процентном отношении к объему для заполнения.

V_СВ = π/4 ×B × (D 2 – d 2 ) × 10.9 – G/A

Где: π равно 3,14;

B – высота (ширина) подшипника;

D – наружный диаметр;

d – внутренний диаметр;

Объем определяется в м 3 . Для установления точного количества вещества, осталось провести простой расчет, умножить объем на процент заполнения и удельный вес солидола или литола.

Когда в процессе эксплуатации, необходимо только добавить масло, не заменяя его, производители рекомендуют для закрытых подшипников добавлять по 20% с каждой стороны. При односторонней заправке вводить 40% расчетного количества.

Специалисты рекомендуют рассчитывать количество смазки по формулам:

Обычный подшипник качения – G_P = 0.005 × D × B;

Закрытая модель – G_P = 0.002 × D × B.

Где G_P – расчетная масса густого вещества для заполнения подшипника.

Практическим путем большое количество густого масла определяется перегревом узла. В нормальном состоянии в начале работы наблюдается незначительный нагрев, затем температура падает до оптимальной рабочей.

Методы смазки подшипников

Учитывая низкую скорость и большую нагруженность узлов, количество смазки в подшипниках качения должно занимать 70 – 90% внутреннего пространства.

Не всегда замена подшипника необходима. Иногда по какой-то причине вытекает или засыхает смазка и нужно просто ее заменить. В основном это случается при длительных перегрузках и нагреве оборудования до температуры более 110°.

Перед самостоятельной реставрацией подшипника, его желательно снять с вала. Детали небольших размеров можно не распрессовывать. Промойте подшипник и заполните его прямо на валу.

Прежде всего, надо определиться с материалом боковых колец и аккуратно снять их. Заглушки крепятся к внутреннему кольцу, заводятся с специальный паз. Обычно они тонкие и легкие, не несут никакой нагрузки, кроме защиты от проникновения пыли и влаги. Делаются из материала:

Маслозаборное кольцо для смазки необходимо аккуратно снять, не повредив, чтобы после ремонта узла поставить его на место.

Необходимо отмыть деталь от высохшей смазки. Обычно она представляет черную твердую корку. Для очистки следует использовать бензин или керосин с минимальным содержанием воды.

Подшипник замачивается на пару часов в керосине. Размокший его проще промыть, удалив раскисшие остатки масла и грязь. Уже без боковых колец его протирают ветошью, и с помощью щетки вымывают остатки грязи с сепаратора и элементов качения. После этого желательно продуть сжатым воздухом, чтобы выдуть оставшиеся инородные частицы и просушить.

Существует несколько способов смазки деталей качения с учетом густой консистенции Литола и требований по заполнению внутренней поверхности на 90%.

На валу

Наиболее простой и удобный способ, особенно для небольших узлов домашнего электрического инструмента. Обычно вал не превышает по длине 200 мм, с ним легко работать.

1. Подшипник остается на валу. Его следует очистить от остатков засохшей смазки, абразива, других загрязнений. Высушить.
2. Банку с густым маслом установить на решетку таким образом, чтобы под нее можно было поставить горящую свечу.
3. Разогреть Литол, солидол или их заменители до жидкого состояния, не перегревая, чтобы не закипел.
4. Убрать свечу или переставить банку в более удобное место.
5. Окунуть все в теплый состав и выдержать 10–20 минут. Дать заполнится всему свободному пространству и немного остыть.
6. Вынуть узел, прокрутить и проверить заполнение сепаратора и элементов вращения.
7. Заполнить при необходимости пустоты по бокам, установить кольца.

Когда узел полностью пришлось разобрать, надо сделать временный вал, на котором все детали будут окунаться в смазку, вплоть до того, что выточить его из дерева.

Использование свечи – это пример частного случая. Масло хорошо разогревается на электрической конфорке, водяной бане и другим способами.

В тубе

Заполнение подшипников смазкой производится холодным способом. Для этого подбирается тюбик одинакового размера с наружным диаметром узла.

1. Обрезать горлышко и конус.
2. Очистить все изнутри и заложить Литол.
3. Вставить подшипник в тюбик и прочно закрепить его.
4. Выдавливать масло, пока оно не заполнит полностью подшипник и не выйдет насквозь.

После этого устанавливаются маслозаборники и дрель или миксер собирается. Можно продолжать работать электроинстументом и пользоваться бытовой техникой.

Без снятия пыльников

На маленьких подшипниках часто кольца – пыльники, снять в домашних условиях очень сложно. Смазка закрытых неразборных подшипников дело хлопотное, но доступное для любителей ремонтировать оборудование своими руками. Когда подшипник начинает «тарахтеть» и греться, его следует очистить и смазать. Специалисты рекомендуют следующий способ.

1. Вытереть снаружи узел насухо.
2. Капнуть WD-40, несколько раз, пока вращение не будет ровным и легким.
3. Хорошо вытереть салфеткой.
4. Целлофановый пакет или другой водоотталкивающий материал свернуть и плотно завести в отверстие, насквозь.
5. В горлышко тюбика со смазкой капнуть присадкой и плотно прижать его к подшипнику со стороны выступающего пакета. Надавить на него, пока масло не выступит с другой стороны.

После этого прокрутить немного наружное кольцо, не снимая подшипник с целлофана. Повторить до полного наполнения внутреннего пространства смазкой.

Перед началом ремонта подшипника следует убедиться, что причина плохой работы именно в отсутствии смазки. Обычно вращающиеся элементы – ролики и шарики, стираются быстрее, чем вытекает масло.

Разрушаем 10 мифов о подшипниках

Данные заблуждения собраны в результате общения с комментаторами на моем канале «Русский техник» в Youtube. Почти весь контент на моем видеоканале посвящен закрытым подшипникам и их смазке. Комментариев поступает много, и некоторые из них очень познавательны и интересны. Некоторые — технически безграмотные, но этим тоже интересные. Мне показалось полезным разобрать технически нелепые, но сильно устоявшиеся в народе мифы о подшипниках и их смазке.

1. В подшипнике не должно быть зазора. Если внешняя обойма шатается относительно внутренней, то это брак

На самом деле, такой зазор — это нормально. Он называется радиальным.

Во-первых при температурном расширении, когда подшипник нагревается, зазор уменьшается. И если зазор изначально будет нулевым, то подшипник просто-напросто заклинит. Бывают, правда, подшипники с нулевым зазором . Они предназначены для особых случаев, когда конструктивно нагрев подшипника не допускается и нужна высокая точность. Но такие случаи очень редки и такие подшипники надо заказывать специально. Также бывают подшипники с увеличенным радиальным зазором . Эти подшипники предназначены для работы в условиях повышенных температур.

Во-вторых, при установке подшипника внатяг радиальный зазор уменьшается. Это тоже следует учитывать при выборе подшипника.

2. В закрытый подшипник надо обязательно добавлять свою смазку, т.к. производитель почти никогда не закладывает смазку в достаточном количестве

Производитель обязан закладывать смазку определенной марки и в определенном количестве согласно стандарта (в РФ обозначение смазки, заложенной в подшипник, нормируется ГОСТ 3189-89 ).

У зарубежных производителей существуют собственные внутренние стандарты. Как правило, обозначения смазок указаны в каталогах производителей. Например, у SKF и у NSK существуют собственные коды, обозначающие типы смазок и количество закладываемой смазки в закрытый подшипник (относительно общего объема).

На коробке NSK (и только на ней), например, всегда указывают тип смазки и его заполненность смазкой (30%, 50% или 70%). Подробнее о смазке закрытых подшипников NSK смотрите видео на моем канале: «Почему не надо добавлять смазку в закрытые подшипники. Смазка закрытых подшипников NSK» .

3. Смазку в закрытых подшипниках надо менять потому, что производителем закладывается только консервационная смазка на период хранения

В закрытый подшипник всегда закладывается только рабочая смазка на весь период эксплуатации. Тип заложенной смазки можно узнать только по коду подшипника. Иногда коды смазки не проставляются на самом подшипнике, а присутствуют только на картонной коробке.

4. В закрытый подшипник забивать смазку следует плотно, по максимуму

В высокооборотистые подшипники смазку закладывают на 50% или менее от внутреннего объема. Если подшипник тихоходный (меньше 1000 оборотов в минуту), то заполнять смазкой можно и на 100%.

Если смазка будет заполнять 80-100% внутреннего объема подшипника и если подшипник работает на высоких оборотах, то неизбежным будет дополнительное повышение температуры из-за того, что излишки смазки будет усиленно «взбиваться» в подшипнике. Это нежелательно, т.к. при температурах выше 70 градусов смазка «стареет» с повышенной быстротой. Причем с каждым повышением на 10 градусов относительно этой отметки «старение» усиливается двукратно. Подробнее — читайте мой материал «Много смазки — тоже опасно» .

5. Самая лучшая смазка — синяя. Синий цвет говорит о высоком содержании какого-то важного компонента

Синий цвет, как правило, ни о чем не говорит. Правда, в известной автомобилистам «158» смазке синий цвет был обусловлен антиокислительной присадкой на основе медного соединения. Смазка была долговечной, применялась в шарнирах и в карданных соединениях автомобиля и пользовалась заслуженно высокой репутацией советских автомобилистов. Поэтому сейчас некоторые недобросовестные производители смазки добавляют синий краситель в смазку и продвигают ее как » ту самую синюю «.

Однако иногда цвет смазки все же несет некую информацию. Но это все, опять же, на совести производителей. Подробнее — читайте мой материал «Цвет смазки. Какую информацию он несет».

6. Смазка никогда не вытечет из закрытого подшипника, даже если уплотнение повреждено — ведь смазка прижимается к внешней обойме центробежными силами, а в состоянии покоя остается неподвижной

Уплотнение в подшипнике существует не столько для того, чтобы удерживать смазку, сколько для защиты смазки и поверхностей качения от грязи, пыли и от абразивных продуктов износа соседних деталей. Соответственно, если уплотнение будет негерметичным, то смазка быстро загрязнится и подшипник долго не проработает.

7. Температура плавления смазки для подшипника не столь важна, т.к. подшипники почти никогда не нагреваются выше 90 градусов, а при такой температуре работает подавляющее большинство смазок

Во-первых, высокий температурный порог работоспособности смазки говорит о том, что смазка будет дольше оставаться в рабочем состоянии. Дело в том, что при температурах выше 70 градусов начинается интенсивный процесс окисления смазки. При каждом повышении температуры выше этого порога на 10 градусов интенсивность окисления двукратно усиливается. Соответственно, смазка с высоким температурным пределом по определению будет лучше сопротивляться высокотемпературному окислению.

Во-вторых, локально на рабочих поверхностях качения температура превышает среднюю по подшипнику и может достигать 150 и больше градусов. То же самое происходит и при экстремальных нагрузках или ударах. Если смазка выдержит такое испытание, то и подшипник, скорее всего, сохранит свою работоспособность.

8. Подшипники, маркированные ГПЗ, сохраняют высокие традиции качества, унаследованные от советских заводов

Даже у советских заводов существовали определенные градации качества. В розницу шли самые низкокачественные подшипники, качеством получше — на автомобильные и машиностроительные заводы, самое высокое качество — для оборонки.

Сейчас — примерно та же ситуация, даже похуже. Многие ГПЗ сдают основные свои площади в аренду, а чтобы формально сохранять производственный профиль, закупают комплектующие для сборки или вообще готовые подшипники в Китае и маркируют их своими обозначениями. Естественно, в таком случае о качестве говорить вообще не приходится.

9. В любой подшипник добавляй Литол-24 и он спокойно проходит 300 000 километров

Во-первых, Литол-24, при всей его универсальности, имеет определенные недостатки. Он не рассчитан на экстремальные и ударные нагрузки из-за отсутствия в своем составе антизадирной присадки. Также он не рассчитан на высокоскоростные применения, т.к. имеет густую консистенцию, соответствующую NLGI 3 по общепринятой классификации густоты смазок. А для высоких оборотов рекомендуется NLGI 1 или 0.

Во-вторых, температурный предел применения Литола составляет 120 градусов. При том, что это выше, чем обычная рабочая температура подшипников (80-90 градусов), на фоне современных смазок с температурными порогами в 140-160 градусов Литол-24 проигрывает, в первую очередь, по долговечности. А с небрежным отношением к превентивному обслуживанию и с сомнительным качеством запасных частей в России лучше перестраховываться и применять высококачественные долговечные смазки.

Да, у Литола-24 есть и плюсы: это надежный и проверенный годами загуститель на литиевом мыле, имеющий хорошую водостойкость. Густота Литола делает удобным процесс набивания смазки в подшипники. Да и дешевизна тоже говорит сама за себя. Однако я бы рекомендовал применять только импортные смазки, имеющие обозначение в соответствии с классификацией NLGI:

NLGI LA и NLGI LB — для подшипников и шарниров шасси автомобиля
NLGI GA , NLGI GB и NLGI GC — для ступичных подшипников, как для наиболее ответственных узлов в автомобиле, отвечающих за безопасность водителя и пассажиров.

Подробнее о моем взгляде на применение Литола-24 читайте в материале » Почему нельзя применять смазку в современных автомобилях «.

10. Если подшипник ставится на неответственные узлы, вроде дачных тележек или детских самокатов, то его низкое качество оправдано

Подшипник, даже если он ставится на детские самокаты, все равно должен оставаться подшипником. Да, он может иметь самую дешевую смазку и самый низкий класс точности. Но в рамках стандарта. Который предполагают определенную твердость, определенную точность геометрии, определенное качество уплотнений. И просадка одного или нескольких этих качественных показателей автоматически означает, что это не подшипник, а брак. И производитель, допускающий такой брак, по определению не может считаться ответственным производителем, которому можно доверять.

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.

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.

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

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.

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

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

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.

Материалы сепараторов

Важнейшая часть подшипника качения, сепаратор, предназначена для удержания роликов и шариков на заданном расстоянии в процессе всего времени действия, независимо от нагрузки и температуры. Сепараторы испытывают значительные радиальные и тангенциальные механические нагрузки, воздействие силы трения и влияние химических компонентов смазок и охлаждающих реагентов. Для разных подшипников, предназначенных для использования в различных условиях, материалы сепараторов подбираются соответственно требуемым характеристикам.

Современная промышленность производит сотни наименований подшипников, отличающихся по размеру, механической стойкости, скоростным режимам работы. Но число видов сепараторов, использующихся в конструкциях, довольно ограничено. Обычно это:

• штампованные;
• литые;
• механически обработанные;
• сборные;
• осевые.

Большее разнообразие наблюдается в вопросе выбора материалов, из которых изготовляются сепараторы. Чаще всего — это сталь и латунь, но немалый процент изделий составляют полимерные, бронзовые и чугунные разделители тел качения.

Материалы для производства сепараторов

Один из самых распространенных материалов, использующихся при производстве подшипников практически всех типоразмеров — сталь. Чаще всего — это горячекатаный лист низкоуглеродистого сплава стандарта EN 10111:1998. Металл дополнительно шлифуется и подвергается определенной механической обработке после штамповки с целью снижения сил трения и улучшения балансировки. Для разделителей, рассчитанных на дополнительную обработку, используется марка стали S355GT(St52) или улучшенные ее аналоги.

В подшипниках из нержавеющих марок стали используются также и нержавеющие сепараторы. Материалом для них служит сталь стандарта EN 10088-1:1995. Обычно стальные сепараторы штампованного вида используются в подшипниках разных габаритов, работающих при температурах до 300 °С. Сталь удобна тем, что отлично отводит тепло от тел качения, не вступает в химические реакции с большинством смазочных материалов и очень стойкая к динамическим нагрузкам, вследствие высокой упругости.

Латунь

Второй по распространению материалом, использующийся всеми производителями сепараторов, — латунь. Металл применяется для производства двух видов изделий — штампованных из листа марки EN 1652:1997 и механически обработанных. Первые используются, преимущественно, в подшипниках небольших и малых размеров, работающих в обычной, неагрессивной среде.

Для больших подшипников, компрессорного оборудования, контактирующего с аммиаком и другими агрессивными газами и жидкостями, применяются механически обработанные латунные сепараторы. Производятся они из металла марки CW612N, отличаются высокой сопротивляемостью коррозии, не вступают в реакцию со смазками всех типов и техническими растворителями, которыми промывают подшипники. Ограничение применения латунных сепараторов — рабочая температура 250 °С.

Полиамид 6,6

Нишу самого распространенного синтетического материала для производства сепараторов подшипников качения занял полиамид 6,6. Это достаточно легкий в обработке термопласт, отличающийся стойкостью к углеводородам, на базе которых производится большинство смазок. Также полимер не вступает в реакцию с большинством растворителей и моющих средств. Но применение подшипников с сепараторами из полиамида 6,6 ограничено машинами и механизмами, работающими в сухой и умеренно влажной среде. Материал впитывает влагу, что может отрицательно сказаться на его ресурсе.

Температурный диапазон работы — от минус 40 до плюс 120 °С. На термостойкость подшипника сильно влияет тип используемой смазки — для некоторых видов нагревание становиться катализатором химической активности, что может повредить сепаратор. Для большинства прецизионных роликовых подшипников и шарикоподшипников радиального типа, где используется полиамид 66, оптимальной температурой считается -30…+70 °С.

В чистом виде полиамид 66 для создания сепараторов используется сравнительно редко. Чаще его усиливают стекловолокном, улучшающим механическую прочность, повышающим стойкость к растрескиванию, но ничуть не повышающим коэффициента трения. Ресурс стеклонаполненных сепараторов из полиамида заявляется до 10 000 часов работы, что вполне соответствует реалиям.

Полиамид 4,6

Этот полимер — один из группы полиамидов, которые отличаются между собой не только количеством атомов углерода, но и многими важными физико-химическими свойствами. Несколько менее прочный, чем полиамид 66, полимер, характеризуется более высокой устойчивостью к нагреванию. Армированный стекловолокном он может работать при температурах на 15 °С выше, чем полимер модификации 6,6. Но используется полиамид 4,6 обычно в радиальных и прецизионных подшипниках небольшого и среднего размера. Во многих случаях, особенно при использовании кальциевых и натриевых смазок, верхний температурный предел полиамида ограничен только термостойкостью смазки.

Полиэфирэфиркетон (РЕЕК)

Еще один распространенный полимер для изготовления сепараторов шариковых и роликовых подшипников — РЕЕК (ПЭЭК). Это один из самых устойчивых термопластов, отлично выдерживающих контакты с горячим водяным паром, смазками, не боящийся ультрафиолета, рентгеновского излучения и высокой температуры. Сепараторы из РЕЕК обычно армируются стекловолокном или углеводородными нитями и обладают высокой механической прочностью.

Используются сепараторы из полиэфиркетона во всех типах роликовых и шариковых подшипниках, работающих при обычных и повышенных скоростях вращения. Низкий коэффициент силы трения со сталью определяет минимальные тепловые потери в процессе работы. Для сепараторов допускается нагревание до 250 °С, но обычной рабочей температурой считается диапазон с верхним пределом в 150 °С. Особенно это касается высокооборотных подшипников — при больших температурах возможно размягчение материала и нарушение в работе сепаратора.

Текстолит

Фенолформальдегидный пластик — недорогой массовый материал, использующийся в различных отраслях машиностроения. Нашел он свое применение и при производстве подшипников качения, в качестве сырья для сепараторов. Для изготовления разделителей используется армированный тканью вид текстолита, как один из наиболее прочных, но несложных в обработке.

Главные преимущества — стойкость к высоким механическим нагрузкам и небольшой вес. Благодаря этим качествам, текстолит применяется в большинстве стандартных подшипников опорно-радиального типа, работающим в нормальных температурных условиях (до 120 °С). Одно из полезных свойств текстолита — способность к впитыванию масла. Сепаратор всегда находится в комфортных условиях в зоне контакта с телами качения и очень мало подвержен износу.

Менее распространенные материалы для сепараторов

Многие виды специальных и некоторые модификации стандартных подшипников комплектуются сепараторами из материалов, более соответствующих условиям эксплуатации, чем названные выше. В большинстве случаев — это полимеры различных видов, армированные или чистые. Иногда используются металлические сплавы различного вида (специальный чугун, бронза), часть из которых принадлежит к малораспространенным.

Уплотнители

Долговечность работы сепаратора и подшипника в целом зависит от его целостности, соответствия силы трения расчетным показателям и стабильной смазки трущихся поверхностей. Во многом это зависит от герметичности подшипника, которая достигается установкой специальных уплотнителей. Как и сепараторы, они изготавливаются из материалов с определенными характеристиками, позволяющих подшипнику выработать расчетный ресурс.

В подавляющем большинстве подшипников в качестве материалов уплотнителей используются различные эластомеры, как наиболее приемлемые по цене и обладающие необходимой стойкостью к внешним воздействиям. Чаще всего — это разновидности бутадиенакрилнитрильного каучука (NBR) — синтетического материала, созданного на базе сополимеров акрила и бутадиена.

Уплотнители из полимера отлично выдерживают работу в условиях контакта с:

Отличаются каучуки умеренной термостойкостью — верхний предел достигает 120 °С, но большинство производителей рекомендуют не выходить из диапазона от-40 до +100 °С.

Каучук HNBR — гидрированный бутадиеновый отличается более высокой сопротивляемостью к воздействию высоких температур и может работать в диапазоне -40… +150 °С. Он также активно противостоит действию горячей воды, масляных смесей, агрессивных окислителей и газов. Наряду с более высокой износостойкостью, эти свойства увеличивают ресурс подшипников и расширяют сферу их применения.

Фторкаучук

Материалы FPM представляют собой синтетические каучуки с примесью фтора. Это очень устойчивые к высоким температурам и агрессивным средам вещества, способные без критического затвердевания и старения выдержать температуры до 200 °С и их поднятие даже до 300 °С. Эксплуатация при более высоких температурах запрещена — возможно выделение ядовитых паров, несущих опасность для человека и окружающей среды.

Каучуки FPM без ограничений используются в условиях контакта с маслами, топливом, гидравлическими жидкостями, алифатными соединениями, водой. Но нежелательно использовать подшипники, оборудованные фторкаучуковыми деталями, в средах, где возможно присутствие кетонов, фторводорода и простых эфиров. Это необходимо учитывать при замене подшипников нефтегазового, лабораторного и химического оборудования.

Фторкаучук, который нагревался до температур выше 300 градусов, например, при демонтаже или в аварийной ситуации, представляет опасность даже после остывания. Работать с ним необходимо в перчатках и респираторе. Но эксплуатируемые в допустимом температурном диапазоне уплотнения подшипников никакой опасности не представляют и допускаются к применению во промышленных и бытовых механизмах без ограничений.

Полиуретан

Активно использующийся материал для изготовления уплотнителей для подшипников, работающих в нормальных условиях по температуре и химическому составу окружающей среды. Полиуретан (AU) обладает достаточно высокой износоустойчивостью, чтобы выдерживать работу как низкооборотных, так и высокооборотных подшипников с шариковыми или роликовыми телами качения.

Уплотнитель отлично защищает систему от масел, воды, нейтральных химических жидкостей. Но растворители (полярные), кислоты и алкалоидные соединения могут разрушить материал или значительно снизить его ресурс.

Обычно ограничения по применению указываются на упаковке подшипников. Необходимо обращать внимание не только на размеры и количество допустимых оборотов вала, для которого предназначен подшипник, но и на материал сепаратора и уплотнения. Несоблюдение этих требований может привести к поломке не только узла вращения или качания, но и всей машины.