Kulelager i stål og deres betydning

EN kulelager , også kjent som et roterende armlager, er et slags ikke-spinnende rullearmlager som bruker kuler på deres indre og ytre buer for å holde de indre lagerflatene adskilt fra hverandre. Lagerrullene er plassert inne i rullearmene, mens kulelagerets ruller ofte er plassert utenfor lagerhuset. Den ytre rullearmen til lagerhuset har kontakt med et sett med spindler som spinner, mens den indre lagerflaten har kontakt med en magnet eller en elektrisk kraftkilde. På grunn av måten kulelageret er utformet på, kan kulene i forskjellige størrelser komme i kontakt med hverandre eller flere andre kuler samtidig. Dette kan forårsake friksjon i lageret, så kulelager er ofte integrert i høyytelsesmotorer for å eliminere slike problemer.

Et kulelager bruker ingen bevegelige deler, så mengden friksjon som skapes skyldes helt og holdent de rullende kulene i seg selv. For å la kulene av varierende størrelse spinne, må de være i stand til å komme i kontakt med alle deler av lagerhuset samtidig, noe som øker friksjonen betraktelig. Kulene spinner på to forskjellige akser, der hver akse har ulik mengde vinkelmoment. På grunn av vinkelmomentet beveger kulene seg i et tilfeldig mønster, og det er grunnen til at de har en tendens til å løpe opp og ned rullebanene.

Mengden friksjon som skapes av kulelagre er avhengig av både design og materialene de er laget av. På grunn av dette er plast og polykarbonat vanligvis mer effektive når det gjelder å skape høye nivåer av friksjon. Mens kulelager av polykarbonat har en tendens til å ha lavere friksjonsnivåer enn plast, kan de fortsatt fungere godt med plast som har et lavere smeltepunkt. Plastkulelager har også en tendens til å være holdbare og sterke, slik at de kan brukes på noe av det mer vektfølsomme utstyret.

Det er to hovedtyper av kulelagerdesign: aksiale belastninger og radielle belastninger. En aksiallast er en som er dannet av to kuler som beveger seg i samme retning. Radielle belastninger er lik de for et lagers aksiale belastning, men de er dannet på en aksial belastning som beveger seg i en annen retning. Den vanligste radielle belastningen som finnes i industrielt utstyr genereres av maskinens rotorer. De brukes for å gi jevn drift i tilfeller der et rullelager må dreies. De brukes også noen ganger for å motvirke vekten til andre, tyngre komponenter.

Et vanlig problem som kan oppstå med stålkulelager er rustoppbygging. Rust er vanligvis forårsaket av feil pleie, spesielt med hensyn til rengjøring. Det kan også være forårsaket av varmen som genereres under prosessering, samt oljen som brukes i enkelte maskiner. Hvis det ikke vedlikeholdes riktig, kan det også føre til korrosjon av rustpartikler.

Stålkulelager har en tendens til å være mye rimeligere å produsere. Dette er fordi de ikke krever på langt nær så mye maskineri for å produsere dem. Deres hovedbegrensning er deres manglende evne til å gi betydelig lateral eller aksial friksjon. Radiell og aksial friksjon er nødvendig for jevnere og sikrere drift og kan redusere risikoen for tretthetssvikt i maskineri. Dessverre, på grunn av prisen på stålkuler er det ofte ikke praktisk å installere mer enn noen få i en maskin. Det er også svært vanskelig å legge til et kulelager til et design som allerede inneholder kuler eller et bur, på grunn av potensiell forurensning.