Types of Bearings

Van een klein supermarkt karretje tot enorme energiecentrales, een groot aantal lichte en industriële apparatuur zou niet kunnen functioneren zonder het gebruik van lagers in een of andere vorm.

Lagers zijn een cruciale tribologische component van vele soorten machines en bestaan in een verscheidenheid van vormen en gedaanten. Zij kunnen worden gedefinieerd als een component die slechts een specifiek type beweging (beperking van vrijheidsgraden) ondersteunt/toestaat in een systeem dat onder statische of dynamische belasting kan staan.

Een voorbeeld is een schuifdeur. De deur kan niet worden opgetild of van zijn plaats worden verwijderd. Zij kan alleen worden opengeschoven. De mogelijke beweging wordt door lagers beperkt tot schuifbewegingen.

Wat is het doel van lagers?

Het belangrijkste doel van lagers is het voorkomen van direct metaal-op-metaal contact tussen twee elementen die in relatieve beweging zijn. Dit voorkomt wrijving, warmteontwikkeling en uiteindelijk slijtage van onderdelen. Het vermindert ook het energieverbruik aangezien de glijdende beweging wordt vervangen door het rollen met lage wrijving.

Ze brengen ook de belasting van het roterende element over op de behuizing. Deze belasting kan radiaal, axiaal, of een combinatie van beide zijn. Een lager beperkt ook de bewegingsvrijheid van bewegende delen tot vooraf bepaalde richtingen, zoals hierboven besproken.

Rolling Element Bearings

Rolling element lagers bevatten rollende elementen in de vorm van kogels of cilinders. Wij weten dat het gemakkelijker is een wiel te rollen dan het over de grond te laten glijden, omdat de grootte van de rolwrijving kleiner is dan de schuifwrijving. Hetzelfde principe is hier van toepassing. Rollagers worden gebruikt om de vrije beweging van onderdelen in een roterende beweging te vergemakkelijken.

Zelfs wanneer we lineaire beweging nodig hebben in toepassingen, is het gemakkelijk om een roterende beweging om te zetten in een glijdende beweging. Denk maar aan een roltrap of een transportband. Hoewel de beweging lineair is, wordt zij aangedreven door rollen die door motoren worden aangedreven.

Een ander voorbeeld is een heen-en-weer gaande pomp die rotatie-energie van een motor kan omzetten in translatiebeweging met behulp van koppelingen. In elk van deze toepassingen worden kogellagers gebruikt om zowel de motorassen als de assen van andere rollen in het samenstel te ondersteunen.

Walselementen dragen de belasting zonder veel wrijving omdat de schuifwrijving wordt vervangen door rolwrijving. Rolling element lagers kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdtypen: kogellagers en rollagers.

Kogellagers

Kogellagers zijn een van de meest gebruikte typen lagerklassen. Het bestaat uit een rij van ballen als rollende elementen. Zij zijn opgesloten tussen twee annulusvormige metalen stukken. Deze metalen stukken zijn bekend als races. De binnenste loopring kan vrij draaien, terwijl de buitenste loopring stilstaat.

Kogellagers hebben een zeer lage wrijving tijdens het rollen, maar hebben een beperkt draagvermogen. Dit komt door het kleine contactoppervlak tussen de kogels en de loopbanen. Ze kunnen naast radiale belastingen ook axiale belastingen in twee richtingen opvangen.

Kogellagers worden gebruikt voor het regelen van oscillerende en roterende bewegingen. Bijvoorbeeld, in elektromotoren waar de schacht vrij is te roteren maar de motorhuisvesting niet, worden de kogellagers gebruikt om de schacht aan motorhuisvesting te verbinden.

Depending op de toepassing, zijn verschillende types van kogellagers beschikbaar om te kiezen van.

Voordelen van kogellagers:

Goede slijtvastheid
Hebben niet veel smering nodig
Zorgen voor lage wrijving, dus weinig energieverlies
Lange levensduur
Gemakkelijk te vervangen
Kleine algemene afmetingen
Vergelijkbaar goedkoop
Kan stootbelastingen aan

Nadelen van kogellagers:

Kan breken door schokken
Kan vrij luid zijn
Kan geen grote gewichten aan

Diepe Groef Kogellagers

Dit is het meest gebruikte kogellagertype. Tussen de twee loopvlakken zit een ring van kogels die de belasting overbrengen en rotatiebeweging tussen de twee loopvlakken mogelijk maken. De kogels worden op hun plaats gehouden door een houder.

Ze hebben een zeer lage rolwrijving en zijn geoptimaliseerd voor een laag geluidsniveau en lage trillingen. Dit maakt hen ideaal voor hoge snelheidstoepassingen.

Ze zijn betrekkelijk gemakkelijk te installeren en vereisen minimaal onderhoud. Zorg moet worden genomen tijdens de installatie om te voorkomen dat deuken van de races als ze moeten worden push fit op assen.

Geef uw metaalfabricagecitaat in seconden

Quote in seconden
Korte doorlooptijden
Levering door Fractory

Vraag offerte

Angular Contact Kogellagers

In dit kogellagertype, zijn de binnenste en buitenste loopvlakken langs de lageras ten opzichte van elkaar verschoven. Dit type is ontworpen om grotere hoeveelheden axiale belastingen in beide richtingen op te vangen, naast de radiale belastingen.

Door de verschuiving van de binnenste en buitenste loopvlakken kan de axiale belasting door het lager worden overgebracht op de behuizing. Dit lager is geschikt voor toepassingen waar starre axiale geleiding is required.

Angular contact lagers worden veel gebruikt in landbouwmachines, auto’s, versnellingsbakken, pompen, en andere hoge snelheid toepassingen.

Zelfuitlijnende kogellagers

Dit type kogellager is immuun voor scheefstand tussen de as en de behuizing die kan optreden als gevolg van asdoorbuiging of montagefouten.

De binnenring heeft diepe groeven vergelijkbaar met diepe groef kogellagers, gevolgd door twee rijen kogels en de buitenring. De buitenring heeft een concave vorm en dit verleent de binnenring enige vrijheid om zich te herschikken afhankelijk van de misalignment.

Thrust kogellagers

Thrust kogellagers zijn een speciaal type van kogellagers ontworpen voor axiale belastingen. Zij kunnen radiale ladingen helemaal niet steunen.

Thrust kogellagers stellen lage lawaai, vlotte verrichting tentoon en kunnen hoge snelheidstoepassingen.

Zij zijn beschikbaar als enige richting of dubbele richtingslagers en de selectie baseert zich op of de lading unidirectioneel of bidirectioneel is.

Wanneer kogellagers gebruiken?

Dus laten we enkele van de werkomstandigheden schetsen die een kogellager kunnen vereisen.

Thrust belastingen zijn aanwezig. Het ontwerp van kogellagers maakt dat ze axiale belastingen kunnen weerstaan.
Geen zware belastingen. Doordat de lagers kogelvormige wentellichamen hebben, concentreren alle krachten zich op enkele contactpunten. Dit kan leiden tot vroegtijdige uitval bij hoge belastingen.
Hoge snelheden. Het kleine contactpunt van een kogellager betekent ook minder wrijving. Er is dus minder weerstand te overwinnen en dus is het gemakkelijker om hoge snelheden te bereiken met deze typen lagers.

Roller Bearings

Roller lagers bevatten cilindrische wentellichamen in plaats van kogels als dragende elementen tussen de loopvlakken. Een element wordt als een rol beschouwd als zijn lengte langer is dan zijn diameter (al is het maar een beetje). Aangezien zij in lijncontact met de binnenste en buitenste rassen zijn (in plaats van puntcontact zoals in het geval van kogellagers), kunnen zij grotere lading steunen.

Rollagers zijn ook beschikbaar in diverse types. Het aangewezen type kan worden geselecteerd na het overwegen van het type en de omvang van lading, de dienstvoorwaarden, en de mogelijkheid van verkeerde opstelling onder andere factoren.

Voordelen van rollagers:

Gemakkelijk onderhoud
Lage wrijving
Bieden hoge radiale belastingen
Kegellagers zijn bestand tegen hoge axiale belastingen
Grote nauwkeurigheid
Gebruikt om axiale verplaatsing aan te passen
Weinig trillingen

Nadelen van rollagers:

Lawaaiig
Zeer duur

Cilinderrollagers

Deze zijn de eenvoudigste van de rollagers familie. Deze lagers kunnen de uitdagingen van zware radiale belasting en hoge snelheid aan. Zij bieden ook uitstekende stijfheid, axiale lastoverbrenging, lage wrijving, en een lange levensduur.

De draagcapaciteit kan verder worden verhoogd door het gebruik van kooien of houders te vermijden die gewoonlijk op hun plaats zijn om de cilindrische rollen vast te houden. Dit staat de montage van meer rollen toe om load.

They te dragen zijn beschikbaar als enige rij, dubbele rij en vier-rij types. Zij komen ook in gespleten en verzegelde varianten.

Gespleten varianten worden gebruikt voor gebieden die moeilijk toegankelijk zijn zoals motorkrukassen. Bij afgedichte varianten wordt vervuiling van het lager voorkomen en blijft het smeermiddel behouden, waardoor het een onderhoudsvrije optie is.

Tweerijige tonlagers

Zware radiale en axiale belastingen kunnen een grotere uitdaging vormen wanneer de as gevoelig is voor uitlijnfouten.

Deze situatie kan zeer goed worden opgevangen door tweerijige tonlagers. Deze hebben een hoog draagvermogen en kunnen uitlijnfouten tussen de as en de behuizing opvangen. Dit verlaagt de onderhoudskosten en verbetert de levensduur.

Tweerijige tonlagers zijn schuin geplaatst ten opzichte van de lageras. In plaats van rechte zijden, hebben de rollen sferische zijden die op de sferische loopbanen passen en kleine uitlijnfouten opvangen.

Tweerstandsrollagers hebben een brede waaier van gebruikscases. Zij worden gebruikt in toepassingen waar de zware ladingen, gematigde aan hoge snelheden en mogelijke verkeerde opstelling voorkomen. Enkele voorbeelden zijn off-road voertuigen, pompen, mechanische ventilatoren, scheepsvoortstuwing, windturbines en versnellingsbakken.

Kegellagers

Het kegellager bevat delen van een kegel als lastdragend element. Deze rollen passen tussen de twee loopvlakken die ook delen van een holle kegel zijn. Als de loopbanen en de assen van de rollen zouden worden verlengd, zouden zij allen op een gemeenschappelijk punt samenkomen.

De kegellagers worden ontworpen om hogere asladingen naast radiale ladingen te behandelen. Hoe groter de halve hoek van deze gemeenschappelijke kegel, hoe meer axiale belasting het kan ondersteunen. Aldus werken zij als duwlagers evenals radiale ladingslagers.

Naaldlagers

Naaldlagers is een speciaal type van rollagers dat cilindrische rollen heeft die op naalden lijken wegens hun kleine diameter.

Normaal, is de lengte van rollen in rollagers slechts lichtjes meer dan zijn diameter. Wanneer het over naaldlager komt, overschrijdt de lengte van rollen hun diameter door minstens vier times.

Als naaldlagers een kleinere diameter hebben, kunnen meer rollen in de zelfde ruimte worden gepast die de oppervlakte in contact met de rassen verhoogt. Aldus, zijn zij geschikt om hoge ladingen te behandelen. De kleine grootte kan ook nuttig blijken in toepassingen waar de ruimte beperkt is aangezien zij kleinere vrije ruimten tussen de as en de huisvesting vereisen.

Naaldlagers worden gebruikt in auto-componenten zoals transmissie en tuimelaar scharnierpunten. Ze worden ook gebruikt in compressoren en pompen.

Wanneer rollagers gebruiken?

Rollagers zijn het meest voorkomende alternatief voor kogellagers. Laten we daarom eens bepalen onder welke omstandigheden dit type lager het meest geschikt is.

Zware belastingen. Rollagers hebben een aanzienlijk groter contactoppervlak, waardoor de belasting gelijkmatiger wordt verdeeld. Daardoor zijn ze minder gevoelig voor defecten en kunnen ze hoge krachten weerstaan.
Lagere snelheden. Ook dit heeft te maken met het contactoppervlak. Er is meer wrijving wat kan resulteren in een hogere temperatuurontwikkeling en snellere slijtage.

Glijlagers

Een glijlager is het eenvoudigste type lager. Het bestaat meestal alleen uit een lageroppervlak. Er zijn geen wentellichamen.

Het lager is in feite een huls die op de as is gemonteerd en in de boring past. Glijlagers zijn goedkoop, compact en licht van gewicht. Zij hebben hoge ladingscapaciteit.

Glijlagers worden gebruikt voor roterende, glijdende, wederkerende of oscillerende beweging. Het lager blijft vast terwijl het journaal over het binnenoppervlak van het lager glijdt. Om een soepele beweging te vergemakkelijken, worden materiaalparen met lage wrijvingscoëfficiënten geselecteerd. Verschillende soorten koperlegeringen, bijvoorbeeld, zijn vrij gebruikelijk.

Dit lager is geschikt voor enige uitlijnfouten, bewegingen in meerdere richtingen, en is geschikt voor zowel statische als dynamische belastingen. Het wordt veel gebruikt in toepassingen in de landbouw, de automobielindustrie, de scheepvaart en de bouw.

De riviergrondelpen die de zuiger verbindt met de drijfstang in dieselmotoren is verbonden door middel van een glijlager.

Het bollager is ook een glijlager, hoewel het uit 2 delen bestaat – de binnenring en de buitenring. Hoewel het op het eerste gezicht lijkt op kogellagers en rollagers, hebben ze geen rollende elementen tussen de twee ringen.

Vloeibare lagers

Vloeibare lagers zijn een speciaal type lager dat berust op gas of vloeistof onder druk om de belasting te dragen en de wrijving te elimineren. Deze lagers worden gebruikt ter vervanging van metalen lagers in toepassingen waar deze een korte levensduur zouden hebben, naast hoge geluids- en trillingsniveaus.

Ze worden ook steeds meer gebruikt om kosten te besparen. Vloeistoflagers worden gebruikt in machines die met hoge snelheden en belastingen werken. Hoewel de initiële kosten hoger zijn, maakt de langere levensduur in zware omstandigheden dit op de langere termijn goed.

Wanneer de machine draait, is er geen contact tussen de twee elementen (behalve tijdens het starten en stoppen) en daarom is het mogelijk om bijna geen slijtage te bereiken met vloeistoflagers.

Vloeistoflagers worden in twee typen ingedeeld: hydrostatische en hydrodynamische lagers.

Hydrostatische lagers

In dit type wordt een extern onder druk gezette vloeistof tussen twee elementen geperst die in relatieve beweging zijn. De onder druk staande vloeistof vormt een wig tussen de bewegende delen en houdt ze uit elkaar. De vloeistoflaag kan zeer dun zijn, maar zolang er geen direct contact is, zal er geen slijtage optreden.

De vloeistof wordt gecirculeerd door middel van een pomp. De diameter van de uitstroomopening kan worden ingesteld om ervoor te zorgen dat de vloeistof altijd onder druk staat bij alle toerentallen en belastingen van de as. Aldus is nauwkeurige spleetcontrole mogelijk.

Hydrodynamische lagers

Dit type lager maakt gebruik van de beweging van de astap om de vloeistof tussen de as en de behuizing te persen. De beweging van de astap zuigt de smerende vloeistof tussen de bewegende delen waardoor een constante wig ontstaat.

Dit betekent echter dat tijdens start-stop en bij lage belastingen en snelheden, de wigvorming niet goed genoeg kan zijn om slijtage te voorkomen. Alleen bij ontworpen snelheden zal het systeem precies werken zoals nodig is.

Magnetische lagers

Magnetische lagers maken gebruik van het concept van magnetische levitatie om de as in de lucht te houden. Aangezien er geen fysiek contact is, zijn magnetische lagers slijtagevrije lagers. Er is ook geen beperking op de maximale hoeveelheid relatieve snelheid die het aankan.

Magnetische lagers kunnen ook een aantal onregelmatigheden in het asontwerp aanpassen, omdat de positie van de as automatisch wordt aangepast op basis van zijn massamiddelpunt. Aldus, kan het aan één kant worden gecompenseerd maar zal nog enkel zoals satisfactorily.

They functioneren zijn ruwweg geclassificeerd in twee types: Actieve en passieve magnetische lagers.

Actieve magnetische lagers

Actieve magnetische lagers gebruiken elektromagneten rond de as om de positie te handhaven. Als een verandering in positie wordt opgepikt door sensoren, past het systeem de hoeveelheid stroom die wordt toegevoerd aan het systeem aan en brengt de rotor terug naar zijn oorspronkelijke positie.

Passieve magnetische lagers

Passieve magnetische lagers gebruiken permanente magneten om een magnetisch veld rond de as te handhaven. Dit betekent dat er geen energie-input nodig is. Het systeem is echter moeilijk te ontwerpen vanwege beperkingen, aangezien deze technologie zich nog in een vroeg stadium bevindt.

In veel gevallen kunnen de twee typen magneetlagers in combinatie worden gebruikt, waarbij de permanente magneten de statische belasting afhandelen, terwijl de elektromagneten worden gebruikt om de positie met een hoge mate van nauwkeurigheid te handhaven.

Great Journey