Kulelager design og funksjon

EN kulelager er et eksempel på ikke-roterende rullende element. Disse typer lagre er svært vanlige i alle typer maskiner, inkludert biler, tog, motorer og så videre. Disse lagrene har en annen design og forskjellige bruksområder. Hovedfordelen med disse lagrene er at de er veldig lette i vekt og fleksible, men de gir også høyt dreiemoment. Den andre store fordelen med kulelagrene er at de tåler store dreiemomentkrefter og høy belastning, noe som gjør at de kan brukes til tunge og høye dreiemomenter i tungt maskineri.

I noen tilfeller kan det hende at to baller må snus samtidig. Utformingen av slike lagre innebærer at ett kulelager trekker et annet kulelager mot seg eller ett lager glir mellom et sett med kuler, mens et annet blir snurret rundt en spindel. Generelt, jo større størrelsen på settet med baller er, desto lavere er friksjonen i midten av abbor, mens jo mindre størrelsen på settet med baller er, desto høyere er senterfriksjonen. For å gi høyhastighetsdrift og god energisparing, er det derfor tilrådelig å bruke baller i forskjellige størrelser.

Kulelagerdesign består av en rotor som er fast montert på en aksel eller en veivarm. Akselen og veivarmen er fortrinnsvis laget av stål for å lette bedre skyvebelastninger. Deretter inkluderer designet en rekke baller av forskjellige former og størrelser arrangert i en koggerlignende struktur. Utformingen av kulelageret kan være en av følgende:

For høyhastighetsdrift og energieffektivitet er de fleste kulelagre laget med en enkelt koggertype. Dette arrangementet reduserer mengden energi som går til spille som varme ved ledning. Dermed reduseres varmemengden og friksjonsmengden økes. Koggerne monteres deretter i koniske kuttere som brukes til å overføre rotasjonskreftene. Kraften som påføres kogger er først og fremst nødvendig for å hjelpe til med å flytte rullene. Dermed kan rotasjonskraften som genereres under drift bidra til å redusere sløsing med energi.

En sekundær mekanisme som er inkludert i produksjonen av mange kulelagerdesign er tilstedeværelsen av radialt bevegelige ruller. Rullene monteres ved hjelp av en serie girkasser som hjelper rullene å bevege seg radialt. Antallet slike ruller som kreves avhenger av vekten av strukturen som skal utføres, typen rulleelementer og typen lager.

Figuren 19 er en av de mest kjente designfigurene i historien til kulelagerdesign. Figur 19 viser til hovedgirkassen som finnes ved navet eller det frem- og tilbakegående elementet. Figuren 19 består av et sylindrisk ytre hylster og en serie sirkulære indre ringer. Den indre ringen er montert rundt en sylindrisk indre aksel som er kjent som en akseltetning; derav begrepet "kulelagerreaksjonskrefter."