Rozdíly v separátorech ložisek a jejich typech

Separátory jsou důležitým prvkem konstrukce ložisek. Pouze některé typy ložisek nemají separátory, například volná ložiska.

Hlavní úlohou oddělovačů ložisek je rovnoměrné rozložení kuliček nebo válečků po obvodu valivých drah, zabraňující jejich posunutí z jejich jmenovité polohy během provozu, což zajišťuje správné zatížení jak samotných valivých těles, tak i ložiskových kroužků.

Za druhou roli separátorů lze považovat promíchávání a zadržování maziva v blízkosti rotujících těles, což snižuje třecí síly a zahřívání částí ložisek.

Hlavní typy separátorů valivých ložisek jsou uvedeny v tabulce. 1.

Tabulka. 1 – Základní typy separátorů valivých ložisek

Obráběné kovové separátory

Lisované polymerní separátory

Obráběné textolitové separátory

Volba konstrukce separátoru ložisek je určena konstrukčními vlastnostmi ložisek a provozními požadavky, které jsou na ně kladeny.

Materiály a vlastnosti separátorů na nich založených

Materiály separátoru hrají významnou roli v následujících výkonnostních charakteristikách:

1. účinnost ložiska jak z hlediska účinnosti, tak z hlediska životnosti mezi opravami, provozních nákladů;
2. nosnost jak v ustálených režimech, tak v režimech dynamické zátěže (akcelerace – brzdění, vibrace atd.).

Lisované separátory (viz tabulka 1) jsou nejčastěji vyrobeny z oceli nebo mosazi. Jsou schopné odolávat vysokým rychlostem otáčení a teplotám až 300 °C. Nejsou odolné vůči dynamickému zatížení (vibrace, intenzivní zrychlení nebo brzdění), vyžadují dostatečné mazání.

Obráběné kovové separátory (viz tabulka 1) jsou nejčastěji vyrobeny z mosazi kvůli nízkému koeficientu tření při spárování s ocelí. To umožňuje zvýšit rychlost otáčení ložiska. Takové separátory dobře odolávají vibračnímu zatížení a dynamickému zrychlení a brzdění, ale špatně snášejí nesouosost hřídele a sedla ložiska. Přípustná provozní teplota do 250°C.

Odlévané polymerní separátory (viz tabulka 1) jsou schopné udržovat vysoké otáčky, mají nízké koeficienty tření a jsou schopné provozu s chudými mazivy. Provozní teplota by neměla překročit 120°C. Nízká měrná hmotnost a plasticita umožňují, aby tyto separátory snadno odolávaly vibračním zatížením, dynamickému zrychlení a brzdění, nesouososti hřídele a sedla ložisek.

Obrobené textolitové separátory (viz tabulka 1), vystředěné na kroužku ložiska, umožňují udržovat vysoké otáčky. Provozní teplota by neměla překročit 110°C. Nízký koeficient tření snižuje mechanické ztráty. Nízká měrná hmotnost zajišťuje nízkou setrvačnost. Dostatečná pevnost a tuhost, centrování na kleci ložiska, poskytuje vysoké charakteristiky pro vibrační zatížení, dynamické zrychlení a brzdné zatížení. Separátory tohoto typu špatně snášejí nesouosost hřídele se sedlem ložiska.

Kovové, polymerové, fenolické – jak vybrat ten správný

Hlavní vlastnosti separátorových materiálů jsou diskutovány v části „Materiály a jejich vlastnosti“. Proto zde uvedeme obecná doporučení pro výběr ložisek na základě materiálu separátoru.

Lisované ocelové separátory:

1. mají nízkou setrvačnost;
2. vysoká síla;
3. velký vnitřní prostor pro zadržení tuku;
4. v případě výroby z nerezové oceli s vysokou odolností proti korozi;
5. schopné provozu při teplotách do 300 °C;
6. levné na výrobu.

Doporučeno pro použití ve vysoce zatížených ložiscích širokého použití.

Lisované mosazné separátory se liší od ocelových v tom, že:

1. mají vyšší odolnost proti vibracím a nárazům díky větší plasticitě mosazi;
2. vyšší odolnost proti korozi ve srovnání s konvenčními ocelmi;
3. schopné provozu při teplotách do 250 °C;
4. Mosaz je dražší než ocel.

Doporučeno pro použití především ve speciálních ložiskách používaných při výrobě nástrojů, ve vysoce přesných mechanismech, v podmínkách špatného mazání atd.

Obráběné mosazné separátory se od lisovaných liší větší přesností polohování rotujících těles a zvýšenými provozními rychlostmi. Proto se doporučují pro použití ve vysokorychlostních a vysoce přesných ložiskách.

Lité polymerní separátory (včetně separátorů vyztužených skelnými vlákny):

1. harmonicky kombinovat lehkost, sílu a pružnost;
2. mají nízkou hladinu hluku;
3. mají rozsah provozních teplot od -40 °C do 120 °C;
4. mají vysokou odolnost proti korozi v rozsahu provozních teplot;
5. nenáročný na mazání;
6. dobře snáší vibrační zatížení
7. levné až do sériové výroby.

Separátory na bázi polymerů se často používají v sériově vyráběných ložiscích používaných v domácích spotřebičích, potravinářském a chemickém průmyslu.

Obráběné textolitové separátory na bázi fenolformaldehydových pryskyřic:

1. mít vysoké náklady;
2. mají nízký koeficient tření na oceli;
3. se vyznačují zvýšenou odolností proti štípání a oděru.

Doporučeno pro použití ve vysokorychlostních a vysoce přesných ložiskách.

Účinnost a nosnost

Typy separátorů uvažované v tomto článku byly vytvořeny a optimalizovány pro provoz v ložiskách, která jsou určena pro použití v podmínkách různého provozního zatížení a různých vlivů prostředí. Proto správný výběr separátorů umožňuje zvýšit účinnost ložisek pro jejich specifické provozní podmínky.

Uveďme srovnávací tabulku účinnosti a únosnosti ložisek se separátory různých typů pro různé provozní režimy (viz tabulka 2.)

Tabulka. 2 – Účinnost různých typů separátorů pro provozní podmínky ložisek