Hoe een lager te kiezen

Er zijn tegenwoordig veel verschillende soorten lagers beschikbaar met heel weinig informatie over de verschillen daartussen.Misschien heeft u zich afgevraagd "welk lager is het beste voor uw toepassing?"Of “hoe kies ik een lager?”Dit artikel helpt je om die vragen te beantwoorden.
Allereerst moet u weten dat de meeste lagers met een rollend element in twee brede groepen vallen:

Kogellagers
Rollagers
Binnen deze groepen zijn er subcategorieën lagers met unieke kenmerken of geoptimaliseerde ontwerpen om de prestaties te verbeteren.
In dit artikel behandelen we de vier dingen die u moet weten over uw toepassing om het juiste type lager te kiezen.

Zoek de lagerbelasting en het laadvermogen
Lagerbelastingen worden over het algemeen gedefinieerd als de reactiekracht die een component tijdens gebruik op een lager uitoefent.
Bij het kiezen van het juiste lager voor uw toepassing, moet u eerst het draagvermogen van het lager bepalen.Het draagvermogen is de hoeveelheid belasting die een lager aankan en is een van de belangrijkste factoren bij het kiezen van een lager.
Lagerbelastingen kunnen axiaal (stuwkracht), radiaal of een combinatie zijn.
Een axiale (of stuwkracht) lagerbelasting is wanneer de kracht evenwijdig is aan de as van de as.
Een radiale lagerbelasting is wanneer de kracht loodrecht op de as staat.Dan is er sprake van een gecombineerde lagerbelasting wanneer evenwijdige en loodrechte krachten een hoekkracht produceren ten opzichte van de as.

Hoe kogellagers ladingen verdelen
Kogellagers zijn ontworpen met sferische kogels en kunnen lasten verdelen over een middelgroot oppervlak.Ze hebben de neiging om beter te werken voor kleine tot middelgrote lasten, waarbij de lasten via één enkel contactpunt worden verdeeld.
Hieronder vindt u een korte referentie voor het type lagerbelasting en het beste kogellager voor de klus:
Radiaal (loodrecht op de as) en lichte belasting: Kies voor radiale kogellagers (ook wel groefkogellagers genoemd).Radiale lagers zijn enkele van de meest voorkomende soorten lagers op de markt.
Axiale (stuwkracht) (parallel aan de as) belastingen: Kies drukkogellagers
Gecombineerde, zowel radiale als axiale belastingen: Kies een hoekcontactlager.De kogels maken contact met de loopbaan onder een hoek die gecombineerde belastingen beter ondersteunt.
Rollagers en lagerbelasting
Rollagers zijn ontworpen met cilindrische rollen die belastingen over een groter oppervlak kunnen verdelen dan kogellagers.Ze hebben de neiging om beter te werken voor toepassingen met zware belasting.

Hieronder vindt u een korte referentie voor het type lagerbelasting en het beste rollager voor de klus:
Radiale (loodrecht op de as) belastingen: Kies standaard cilindrische rollagers
Axiale (stuwkracht) (parallel aan de as) belastingen: Kies cilindrische druklagers
Gecombineerde, zowel radiale als axiale belastingen: Kies een kegellager
Rotatiesnelheden
De rotatiesnelheid van uw toepassing is de volgende factor om naar te kijken bij het kiezen van een lager.
Als uw toepassing met hoge rotatiesnelheden werkt, hebben kogellagers meestal de voorkeur.Ze presteren beter bij hogere snelheden en bieden een hoger snelheidsbereik dan rollagers.
Een reden is dat het contact tussen het wentelelement en de loopbanen in een kogellager een punt is in plaats van een contactlijn, zoals bij rollagers.Omdat rollende elementen in de loopbaan drukken terwijl ze over het oppervlak rollen, treedt er veel minder oppervlaktevervorming op in de puntbelastingen van kogellagers.

Middelpuntvliedende kracht en lagers
Een andere reden waarom een ​​kogellager beter is voor toepassingen met hoge snelheden, is vanwege de middelpuntvliedende krachten.Middelpuntvliedende kracht wordt gedefinieerd als een kracht die naar buiten duwt op een lichaam dat rond een middelpunt beweegt en voortkomt uit de traagheid van het lichaam.
De middelpuntvliedende kracht is de belangrijkste beperkende factor voor de lagersnelheid, omdat deze overgaat in radiale en axiale belastingen op een lager.Omdat rollagers meer massa hebben dan een kogellager, zal het rollager een hogere middelpuntvliedende kracht produceren dan een kogellager van dezelfde grootte.

Verminder de middelpuntvliedende kracht met materiaal van keramische ballen
Soms is de snelheid van een toepassing hoger dan de snelheidsclassificatie van een kogellager.
Als dit gebeurt, is een eenvoudige en gebruikelijke oplossing om het kogellagermateriaal te veranderen van staal naar keramiek.Dit houdt de lagermaat hetzelfde, maar biedt ongeveer 25% hogere snelheidsclassificatie.Omdat keramisch materiaal lichter is dan staal, produceren keramische kogels bij een bepaalde snelheid minder middelpuntvliedende kracht.

Hogesnelheidstoepassingen werken het beste met hoekcontactlagers
Hoekcontactlagers zijn de beste lagerkeuze voor toepassingen met hoge snelheden.Een reden is dat de kogels kleiner zijn en kleinere kogels minder wegen en minder middelpuntvliedende kracht produceren bij het roteren.Hoekcontactlagers hebben ook een ingebouwde voorbelasting op de lagers die werkt met middelpuntvliedende krachten om de kogels goed in het lager te rollen.
Als u een hogesnelheidstoepassing ontwerpt, wilt u een lager met hoge precisie, meestal binnen de precisieklasse ABEC 7.
Een lager met een lagere precisie heeft meer dimensionale "bewegingsruimte" wanneer het wordt vervaardigd dan een lager met een hoge precisie.Daarom rollen de kogels, wanneer het lager met hoge snelheden wordt gebruikt, snel over de lagerloopbaan met minder betrouwbaarheid, wat kan leiden tot een lagerstoring.
Lagers met hoge precisie worden vervaardigd met strikte normen en wijken zeer weinig af van de specificaties wanneer ze worden geproduceerd.Lagers met hoge precisie zijn betrouwbaar voor toepassingen die snel gaan, omdat ze zorgen voor een goede interactie tussen kogel en loopbaan.

Lager slingering en stijfheid
Lageruitloop is de hoeveelheid die een as tijdens het roteren om zijn geometrische middelpunt draait.Sommige toepassingen, zoals spindels van snijgereedschappen, laten slechts een kleine afwijking toe op de roterende onderdelen.
Als u een toepassing als deze ontwerpt, kies dan een lager met hoge precisie omdat het kleinere systeemafwijkingen zal produceren vanwege de nauwe toleranties waarvoor het lager is vervaardigd.
Lagerstijfheid is de weerstand tegen de kracht die ervoor zorgt dat de as van zijn as afwijkt en speelt een sleutelrol bij het minimaliseren van asslingering.Lagerstijfheid komt van de interactie van het rollende element met de loopbaan.Hoe meer het rolelement in de loopbaan wordt gedrukt, waardoor elastische vervorming ontstaat, hoe hoger de stijfheid.

Lagerstijfheid wordt meestal gecategoriseerd door:
Axiale stijfheid
Radiale stijfheid
Hoe hoger de lagerstijfheid, hoe meer kracht er nodig is om de as tijdens gebruik te verplaatsen.
Laten we eens kijken hoe dit werkt met precisie hoekcontactlagers.Deze lagers worden meestal geleverd met een gefabriceerde offset tussen de binnenste en buitenste loopring.Wanneer de hoekcontactlagers zijn geïnstalleerd, wordt de offset verwijderd, waardoor de kogels in de loopbaan worden gedrukt zonder enige kracht van buitenaf.Dit wordt voorbelasting genoemd en het proces verhoogt de stijfheid van het lager nog voordat het lager enige kracht ondervindt.

Lagersmering
Het kennen van uw behoeften aan lagersmering is belangrijk voor het kiezen van de juiste lagers en moet al vroeg in het ontwerp van een toepassing worden overwogen.Onjuiste smering is een van de meest voorkomende oorzaken van lagerdefecten.
Door smering ontstaat er een oliefilm tussen het rolelement en de lagerloopbaan die wrijving en oververhitting helpt voorkomen.
De meest voorkomende vorm van smering is vet, dat bestaat uit een olie met een verdikkingsmiddel.Het verdikkingsmiddel houdt de olie op zijn plaats, zodat deze het lager niet verlaat.Terwijl de kogel (kogellager) of rol (rollager) over het vet rolt, scheidt het verdikkingsmiddel zich af en blijft alleen de oliefilm tussen het wentelelement en de lagerbaan achter.Na het passeren van het rolelement voegen de olie en het verdikkingsmiddel zich weer samen.
Voor hogesnelheidstoepassingen is het belangrijk om te weten met welke snelheid de olie en het verdikkingsmiddel kunnen scheiden en weer samenkomen.Dit wordt de toepassings- of peiling n*dm-waarde genoemd.
Voordat u een vet selecteert, moet u de ndm-waarde van uw toepassing vinden.Om dit te doen, vermenigvuldigt u het toerental van uw toepassing met de diameter van het midden van de kogels in het lager (dm).Vergelijk uw ndm-waarde met de maximale snelheidswaarde van het vet, die u op het gegevensblad kunt vinden.
Als uw n*dm-waarde hoger is dan de maximale snelheidswaarde van het vet op het gegevensblad, zal het vet niet in staat zijn om voldoende smering te bieden en zal er voortijdige storing optreden.
Een andere smeermogelijkheid voor hogesnelheidstoepassingen zijn olienevelsystemen die olie mengen met perslucht en deze vervolgens met gedoseerde tussenpozen in de lagerloopbaan injecteren.Deze optie is duurder dan vetsmering omdat hiervoor een extern meng- en doseersysteem en gefilterde perslucht nodig zijn.Oliemistsystemen zorgen er echter voor dat lagers met hogere snelheden kunnen werken terwijl ze minder warmte genereren dan gesmeerde lagers.
Voor toepassingen met lagere snelheden is een oliebad gebruikelijk.Een oliebad is wanneer een deel van het lager wordt ondergedompeld in olie.Voor lagers die in extreme omgevingen zullen werken, kan een droog smeermiddel worden gebruikt in plaats van een smeermiddel op petroleumbasis, maar de levensduur van het lager wordt meestal verkort vanwege de aard van de smeerfilm die na verloop van tijd afbreekt.Er zijn een aantal andere factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij het selecteren van een smeermiddel voor uw toepassing, zie ons uitgebreide artikel "Alles wat u moet weten over lagersmering.

Samenvatting: Hoe kies je een lager
Hoe kiest u het juiste lager voor uw toepassing:

Zoek de lagerbelasting en het laadvermogen
Weet eerst het type en de hoeveelheid lagerbelasting die uw toepassing op het lager zal uitoefenen.Kleine tot middelgrote ladingen werken meestal het beste met kogellagers.Toepassingen met zware belasting werken meestal het beste met rollagers.

Ken de rotatiesnelheid van uw toepassing
Bepaal de rotatiesnelheid van uw toepassing.Hoge snelheden (RPM) werken meestal het beste met kogellagers en lagere snelheden werken meestal het beste met rollagers.

Factor in lagerslingering en stijfheid
U wilt ook bepalen wat voor soort uitloop uw toepassing toestaat.Als de toepassing slechts kleine afwijkingen toelaat, dan is een kogellager waarschijnlijk de beste keuze.

Vind de juiste smering voor uw lagerbehoeften
Bereken voor toepassingen met hoge snelheden uw n*dm-waarde, en als deze hoger is dan de maximale snelheid van het vet, zal het vet niet in staat zijn om voldoende smering te bieden.Er zijn andere opties, zoals olieverneveling.Voor toepassingen met een laag toerental is een oliebad een goede keuze.
Vragen?Onze technici ter plaatse denken graag met u mee en helpen u bij het kiezen van het beste lager voor uw toepassing.