СЕПАРАТОР ШАРИКОВОГО ПОДШИПНИКА

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно устройствам, обеспечивающим нормальную эксплуатацию машин и установок, и может быть использована в шариковых подшипниках качения, работающих в условиях постоянно заложенной смазки.
Известен сепаратор для шарикового подшипника [SU 75154 А1, МПК F16C 33/38 (2006.01), опубл. 28.02.1950], выполненный в виде точеного кольца с отверстиями для шариков. На наружной цилиндрической поверхности с одной торцовой стороны сепаратора выполнены канавки для циркуляции охлаждающей среды. Канавки расположены вдоль образующих указанной поверхности с одной стороны сепаратора между отверстиями для шариков и сообщаются с этими отверстиями. На наружной цилиндрической поверхности, со стороны противоположной канавкам, против отверстий, выполнены лыски для смазки. А со стороны внутренней цилиндрической поверхности выполнен буртик для направления охлаждающей среды через отверстия для шариков.
Известен массивный разъемный сепаратор шарикового подшипника [RU 2379557 С1, МПК F16C 33/38 (2006.01), опубл. 20.01.2010], состоящий из двух соединенных заклепками колец, в каждом из которых у мест расположения шариков выполнены сферические подпятники в кольцах сепаратора со сквозными отверстиями. Подпятники выполнены в виде удлиненной полусферической выемки с боковыми полусферическими закруглениями, а средняя линия выемки проходит по радиусу расположения центров тел качения.
Известен сепаратор для шарикового подшипника [SU 64774 А1, МПК F16C 33/38 (2006.01), опубл. 31.05.1945] для аксиальных шарикоподшипников больших размеров и составлен из отдельных секций. Каждая секция представляет собой коробку п-образного сечения, имеющую вид выгнутой по окружности полосы с отбортованными краями, образующими боковые грани коробки. В полосе вырезаны отверстия, сквозь которые частично выступают шарики. Вокруг отверстий выштампованы буртики, боковые грани которых внутренней поверхностью опираются на шарики. После введения шариков в сепаратор боковые грани подгибаются к шарику и таким образом препятствуют выпадению его из сепаратора. Торцевые края отогнуты книзу и служат упором дух соседних секций.
Указанные сепараторы плохо работают в условиях постоянно заложенной смазки. При повышенных нагрузках смазка сильно размягчается, вытекает через зазоры между сепаратором и кольцами подшипника, подшипник быстро перегревается и выходит из строя.
Известен сепаратор подшипника качения [SU 200358 А1, МПК F16C 33/38 (2000.01), F16C 19/06 (2000.01), опубл. 29.07.1967], выбранный в качестве прототипа, который выполнен из двух скрепленных заклепками половин, между которыми размещены тела качения. В каждой половине сепаратора выполнены кольцевые выемки, в которых установлены соответствующей формы антифрикционные элементы, изготовленные из композиции фторопласта-4 и дисульфида молибдена.
Подшипник с таким сепаратором работает при использовании сухого твердого смазочного элемента, который закладывают в кольцевые выемки каждой половины сепаратора один раз. В процессе работы подшипника тела качения (шарики) соприкасаются с антифрикционным элементом, который в силу своих физических свойств покрывает поверхность шариков тонким слоем, переносимым на дорожки качения колец подшипника, и таким образом постепенно происходит утрата смазочного элемента, и между антифрикционным элементом и поверхностями колец образуется значительный зазор, при котором поверхность шариков и поверхности дорожек качения не покрываются антифрикционной композицией, что приводит к преждевременному выходу подшипника из строя.
Техническим результатом предложенной полезной модели является увеличение долговечности подшипников.
Предложенный сепаратор шарикового подшипника, также как в прототипе, содержит две симметричные скрепленные между собой половины в виде колец, в гнездах между которыми размещены тела качения, и в каждой половине сепаратора выполнены выемки для размещения смазки.
В отличие от прототипа гнезда для тел качения сформированы равномерно выполненными в каждой половине п-образными выступами, ориентированными радиально, причем параллельные стенки двух боковых сторон каждого п-образного выступа выполнены с симметричным переходом в наклоненные под углом 140° к ним поверхности двух боковых участков, в каждом из которых выполнена выемка. На каждый п-образный выступ установлена с натягом повторяющая его форму биметаллическая пластина, так, что ее концевые боковые части, изогнутые симметрично, накрывают вышеуказанные выемки, образуя камеры для размещения смазки. Обе половины сепаратора соединены с помощью заклепок, проходящих через сквозные отверстия в каждом п-образном выступе и в соответствующей ему п-образной части биметаллической пластины.
Предложенный сепаратор шарикового однорядного подшипника при повышенном нагреве подшипника обеспечивает дополнительную смазку шариков и тем самым предотвращает аварийную ситуацию и увеличивает срок службы подшипника.
На фиг. 1 представлен общий вид шарикового однорядного подшипника с развернутым сечением по окружности, проходящей через центры шариков.
На фиг. 2 показан вид одной половины сепаратора (без шариков и биметаллических пластин).
На фиг. 3 показана конструкция двух смежных гнезд, разделенных п-образным выступом и боковыми частями с выемками в них, закрытыми одной биметаллической пластиной.
На фиг. 4 показан вид биметаллической пластины.
На фиг. 5 показана часть половины сепаратора в изометрии.
Сепаратор шарикового подшипника состоит из одинаковых симметричных половин 1 и 2 из текстолита в виде двух колец, соединенных между собой заклепками 3 (фиг. 1). В каждой половине равномерно выполнены п-образные выступы 4 (фиг. 2), ориентированные радиально. Две параллельные стенки 5 и 6 (фиг. 3) каждого п-образного выступа 4 выполнены с переходом в наклоненные под углом 140° к ним поверхности 7 и 8 боковых частей. В поверхностях 7 и 8 боковых частей выполнены выемки 9 и 10, например, призматической формы.
На каждый п-образный выступ 4 установлена биметаллическая пластина 11 (фиг. 4), изогнутая так, что ее средняя п-образная часть со своими поверхностями 12 и 13 образует посадку с натягом со стенками 5 и 6. Боковые части биметаллической пластины 11 изогнуты симметрично на угол 140° относительно параллельных боковых поверхностей 12 и 13 ее средней п-образной части так, что одна часть 14 закрывает одну выемку 9, а другая часть 15 закрывает смежную ей выемку 10, в результате чего образованы камеры для размещения смазки (фиг. 5). Обе половины 1 и 2 сепаратора соединены неподвижно друг с другом с помощью заклепок 3, проходящих через сквозные отверстия в каждом п-образном выступе 4 и в соответствующей ему п-образной части биметаллической пластины 11.
При сборке подшипника выемки 9 и 10 заполняют синей смазкой, например, МС 1510 (консистенции 3 по классификации NLGI) и закрывают биметаллическими пластинами 11, в образованные при этом гнезда помещают шарики 16. После полной сборки пространство между шариками 16 и сепаратором заполняют дополнительной смазкой светло-коричневого цвета, например, солидолом (консистенции 2 по классификации NLGI).
Подшипник шариковый радиальный однорядный с предложенным сепаратором работает следующим образом. При номинальной температуре (штатная работа подшипника) каждая биметаллическая пластина 11 закрывает выемки 9 и 10 и тем самым предотвращает вытекание содержащейся в них смазки. При повышенных нагрузках происходит нагрев подшипника настолько, что сильно размягчается и вытекает смазка светло-коричневого цвета из пространства между шариками 16 и половинами 1 и 2 сепаратора. Биметаллические пластины 11 также нагреваются и изменяют форму так, что приоткрывают выемки 9 и 10, и смазка синего цвета вытекает из них и смазывает шарики, сепаратор и беговые дорожки наружного и внутреннего колец подшипника. Происходит дополнительная смазка подшипника, что предотвращает аварийную ситуацию и увеличивает срок службы подшипника. Появление синей смазки между сепаратором и кольцами подшипника указывает на то, что подшипник работал в предаварийной ситуации и подлежит замене.