Hoveddeler av et kulelager

EN kulelager er et slags viklingslager som bruker kuler i deres indre ring for å bære en roterende masse, typisk med en frem- og tilbakegående bevegelse. Navnet ble til på grunn av dets likhet med det latinske ordet "balla", som betyr "rullet ball." Vanligvis er lagrene vi ser på en rekke vanlige maskiner laget av støpejern; mens andre, for eksempel de i leketøysversjoner, er laget av en legering av aluminium eller stål. Det er også noen kulelagerdesign som gjør bruk av et trinsesystem for å tillate motrotasjon eller rotasjon mot klokken.

En rekke unike egenskaper ved et kulelager skiller det fra andre design i det industrielle riket. For det første har de en lav minimum sikker driftshastighet og et høyt maksimalt driftstrykk. De har også en lav rullehastighet (også kalt dreiemoment), men en som er mye høyere enn for rulleelementene til noen typiske maskiner. Til slutt har de en ganske høy kontaktflate. Dette betyr at det er flere mulige kontaktpunkter sammenlignet med en rulle eller til og med et lager som har mindre kontaktareal. Selv om disse funksjonene vanligvis ikke er en funksjon for alle typer lagre, har de en tendens til å være til stede i alle typer kulelagerdesign, noe som betyr at en rekke forskjellige design kan lages med denne funksjonen i tankene.

Det høye kontaktområdet er også nyttig ved at det kan tillate kulelageret å brukes i situasjoner der det ellers ville være vanskelig å få rulleelementene på maskindelene. For eksempel kan maskindelene måtte snus rundt manuelt for å få dem på lageret. I dette tilfellet, hvis kulelageret har en høy minimum sikker hastighet og et lavt maksimalt driftstrykk, kan det plasseres over spinneakselen for å få maskindelene til å drives direkte på det. Selv om dette noen ganger er upraktisk, kan det enkelt gjøres i mange tilfeller og vil gjøre arbeidet med maskindrift mye enklere totalt sett.

Høyytelses kulelagerdesign har også en tendens til å ha andre interessante funksjoner, som kan hjelpe systemet til å bruke mindre energi enn andre design. For det første har de ofte det som kalles en radiell design. Dette er rett og slett et design som er laget slik at overflaten på kulene har mange små radier. Fordi ballene beveger seg med forskjellige hastigheter når de brukes, vil det være tider når de vil treffe friksjonspunkter, hvor ballene vil bremse ned og begynne å miste fart til de når et stasjonært punkt. Ved å bruke et design som dette, kan kulelageret opprettholde sin hastighet og fortsette å bevege seg uten noen av disse uønskede bremsene.

Det finnes mange forskjellige typer plastkulelager som kan brukes til denne typen applikasjoner. Et godt eksempel er den typen som kalles et pakningsforsynt plastburlager. Selv om burene kanskje ikke har veldig dype riller, har de fine mønstre kuttet inn i dem. Når den indre overflaten av lageret er smurt med olje eller fett, kan den mønstrede plasten bli jevn nok til å tillate enhver form for væske å renne gjennom den uten friksjon.

Alle disse hoveddelene utgjør selve kulelageret, som i utgangspunktet bare er en stor sirkel som består av mange sirkulære spor. Den indre rase og ytre rase er det som lar systemet bruke riktig mengde friksjon for å flytte hoveddelene. I et nøtteskall spiller kulelageret en viktig rolle i mange forskjellige bransjer. Den er tilstede i telekommunikasjon, romfart, kraftgenererende maskiner og et bredt utvalg av andre forskjellige typer maskiner.