Wanneer gebruik je een vierpuntslager voor gecombineerde belastingen?
Er zijn verschillende lagers die je kunt gebruiken wanneer er in jouw constructie naast radiale krachten ook axiale krachten optreden. Vaak worden deze lagers in paren gebruikt, omdat een enkel exemplaar maar in één richting axiaal belast kan worden. Een andere oplossing is om vierpuntslagers in de constructie te monteren. Vierpuntslagers kunnen namelijk radiale krachten en axiale krachten in beide richtingen verwerken. Maar wanneer gebruik je een vierpuntslager voor gecombineerde belastingen? En wanneer kun je beter een paar kegellagers of hoekcontactlagers gebruiken? We leggen het uit.
Wat is een vierpuntslager?
Laten we eerst eens kijken naar de constructie van een . Vierspuntslagers hebben een massieve buitenring en een binnenring die uit twee delen bestaat. Daartussen bevindt zich een kooi van messing, plaatstaal of polyamide, waarin zich kogels bevinden. Als de lagers radiaal belast worden, maken de kogels op vier punten contact met de loopbanen van het lager. Hierdoor kunnen vierpuntslagers in beide richtingen axiaal worden belast. Hier zijn ze ook primair voor ontworpen; ze kunnen radiaal belast worden, maar tot slechts een fractie van hun axiale draagvermogen. Bij hogere radiale belastingen worden ze vaak in combinatie met een radiaal lager gebruikt.
Qua ontwerp hebben vierpuntslagers veel weg van , maar dan met loopbanen die het mogelijk maken om de lagers beide kanten op axiaal te belasten. Vierpuntslagers zijn niet de meest gangbare , maar voor toepassingen waarbij voornamelijk axiale belastingen opgenomen moeten worden en een axiale speling nodig is die zo klein mogelijk is, zijn er eigenlijk geen betere opties dan een vierpuntslager. Ze worden daarom veel gebruikt in industriële tandwielkasten, spindels van werktuigmachines, medische apparatuur, de gewrichten van robotarmen en voor luchtvaart-, ruimtevaart- en defensietoepassingen. Al onze vierpuntslagers zijn geproduceerd door topmerken als , en .
Wanneer is een vierpuntslager de beste optie?
Misschien wel het grootste voordeel van een vierpuntslager ten opzichte van twee of hoekcontactlagers is hoe weinig ruimte ze innemen vergeleken met andere soorten lagers. Normaal gesproken heb je twee lagers nodig om in twee richtingen axiale belastingen op te kunnen nemen, terwijl een vierpuntslager dat met één rij kogels doet. Als de axiale inbouwruimte beperkt is, is een vierpuntslager dus de veel betere optie. Het simpele feit dat er maar één lager gemonteerd hoeft te worden waar je er normaal twee nodig hebt maakt de montage van een vierpuntslager bovendien aanzienlijk eenvoudiger. Ook het onderhoud kost minder moeite.
De contacthoek die ontstaat bij het gebruik van een lager bepaalt hoe groot het axiale draagvermogen is. Bij kegellagers of hoekcontactlagers is de contacthoek doorgaans tussen de 10° en de 25°. Vierpuntslagers hebben een vaste contacthoek van maar liefst 35°, waardoor hoge tot zeer hoge axiale belastingen mogelijk zijn. Hiermee kunnen ze zowel wisselende als gecombineerde belastingen verwerken.
Voor schokbelastingen zijn vierpuntslagers ook geschikt, maar in dat geval moet de speling tussen de ringen en de kogels zo klein mogelijk zijn. Als schokbelastingen optreden bij de toepassing die jij voor ogen hebt, raden we bij de montage een overgangspassing of een perspassing aan. Vierpuntslagers bieden een hoge stijfheid, wat ze uitstekend geschikt maakt voor toepassingen waarbij een hoge precisie vereist is.
Wanneer is het gebruik van een vierpuntslager af te raden?
Er zijn ook omstandigheden waaronder het gebruik van een vierpuntslager niet de beste optie of zelfs helemaal geen optie is. De voordelen van een paar kegellagers of hoekcontactlagers genieten dan de voorkeur, zelfs bij beperkte inbouwruimte. Het gaat dan om de volgende omstandigheden:
- Bij gecombineerde belastingen waarbij de radiale belasting relatief hoog is ontstaat er vrij veel wrijving in een vierpuntslager. Hierdoor zal het lager aanzienlijk sneller slijten. In sommige gevallen kan dit opgelost worden door een radiaal lager in combinatie met een vierpuntslager te gebruiken, maar kegellagers kunnen door hun lijncontact veel zwaarder radiaal belast worden.
- Vierpuntslagers kunnen hoge snelheden aan, maar alleen als ze gebruikt worden voor toepassingen waarbij ze uitsluitend axiaal belast worden. Onder radiale belastingen wordt de maximale rotatiesnelheid sterk beperkt. Een paar hoekcontactlagers is de beste optie als er hogere rotatiesnelheden gehaald moeten worden.
- Als er in één richting duidelijk meer axiale belasting optreedt dan in de andere, kan het zijn dat het vierpuntslager aan één zijde sneller slijt dan aan de andere. Omdat vierpuntslagers over het algemeen meer kosten, kan een paar kegellagers of hoekcontactlagers dan een betere keuze zijn. Zeker op de lange termijn, omdat losse lagers voordeliger zijn om te vervangen.
Houd er daarnaast rekening mee dat vierpuntslagers zichzelf niet kunnen uitlijnen. Ze zijn dus niet geschikt om op een scheve of kromgebogen as te monteren. Op een scheve as is namelijk sprake van meer wrijving, meer lawaai en meer druk op de kooi in het lager. Een zelfinstellend lager is dan een optie die veel langer mee zal gaan. Voor axiale belastingen is een bijvoorbeeld zeer geschikt.