Wat is de functie van een kogellager?
Kogellagers zijn tegenwoordig in vrijwel alle machines en apparaten terug te vinden. Elektromotoren, ventilatoren, pompen, landbouwmachines, auto’s, fietsen, kantoorapparatuur, grote industriële machines, maar ook kleine huishoudelijke apparaten: je kunt het zo gek niet bedenken of er zitten wel kogellagers in. Maar wat is de functie van een kogellager precies? We leggen het je graag uit.
Het verminderen van wrijving
De belangrijkste functie van een is om de wrijving die ontstaat bij een roterende beweging zoveel mogelijk te beperken. In de meeste gevallen gaat het om een beweging waarbij één loopbaan van het lager stilstaat en de ander met de as mee roteert. Wrijving is nooit helemaal te voorkomen, zelfs niet binnen een kogellager. Er ontstaat namelijk wrijving tussen de kogels onderling omdat ze in het lager meedraaien. Omdat de kogels draaien is er echter sprake van een veel lagere wrijvingcoëfficiënt dan als de binnenring en de buitenring direct over elkaar heen zouden bewegen.
Door de constructie van een kogellager worden de krachten die optreden gelijkmatig over de kogels verdeeld. Het wrijvingsverlagende karakter van een kogellager wordt nog verder versterkt door de goed te smeren. Kogellagers zijn onderhoudsarm, maar hebben wel een goede smering nodig. Als een kogellager niet goed gesmeerd wordt, kan het vastlopen en overmatige wrijvingswarmte genereren. Als je een kogellager bijsmeert, is het echter wel belangrijk dat het lager de juiste hoeveelheid smeervet heeft. Zodra het lager voor meer dan twee derde gevuld is met smeervet, kan het vet meedraaien, smelten en uit het lager lopen.
Het verlagen van wrijving zorgt ervoor dat de onderdelen langdurig soepel blijven draaien en er minder energie verloren gaat bij de rotaties. Bovendien zorgt een lagere wrijving ervoor dat onderdelen minder snel oververhit raken. De keuze voor het juiste kogellager betekent dus dat de prestaties van de machines of apparaten die je gebruikt verbeteren. Onderdelen hoeven minder snel vervangen te worden, wat ook minder stilstand betekent.
Krachten verwerken
Bij de beweging die een kogellager maakt, kan het te maken krijgen met krachten in verschillende richtingen. Als die krachten in de lengterichting van de as op het lager werken, hebben we het over axiale krachten. Treden de krachten juist haaks op de as op? Dan hebben we het over radiale krachten. Kogellagers zijn ontworpen om zoveel mogelijk radiale krachten op te kunnen nemen. De oudste kogellagers konden zelfs uitsluitend radiale krachten opnemen, maar vrijwel alle eenrijige kogellagers die tegenwoordig gebruikt worden zijn . Hierbij lopen de kogels aan de binnenzijde van zowel de binnenring als de buitenring door een groef.
Dankzij deze groeven kunnen de meest gangbare kogellagers tegenwoordig ook enige axiale krachten verwerken. Houd er wel rekening mee dat dat slechts een fractie is van wat een kogellager aan radiale krachten opnemen kan. Het maximum bedraagt meestal zo’n 20 tot 25 procent van de maximale radiale belasting die het lager aankan. Als het lager zwaarder axiaal belast wordt en er ook nog flinke radiale krachten optreden, is het verstandiger om een of een in de constructie te monteren. Deze nemen over het algemeen wel wat meer ruimte in beslag dan kogellagers.
Vergeleken met met cilindrische rollichamen met dezelfde binnendiameter kunnen kogellagers minder zwaar belast worden. Dat komt doordat kogels een puntcontact maken, terwijl rollagers een lijncontact maken. De rollichamen van kogellagers maken dus minder contact met de loopbanen. Daar staat wel tegenover dat kogellagers veel compacter zijn en beter met kleine uitlijnfouten om kunnen gaan. zijn zelfs speciaal ontworpen om scheefstellingen van de as of verkeerd uitgelijnde onderdelen te compenseren.
Werkt een kogellager in elke omgeving?
Je kunt in iedere omgeving gebruik maken van de functie van een kogellager, maar welk kogellager precies de juiste optie is, is wel afhankelijk van een aantal omgevingsfactoren. Voor de meest efficiënte resultaten gebruik je een open kogellager, maar deze lagers zijn alleen geschikt voor hygiënische omgevingen, omdat stof en ander vuil schade aan de kogels kunnen aanrichten. In een omgeving die niet vuil- of stofvrij te houden is, is het verstandiger om te kiezen voor een lager met een afdichting aan een of beide kanten.
De afdichtingsringen in het lager kunnen van staal gemaakt zijn of van rubber. Stalen afdichtingen hebben de minste invloed op de rotatiesnelheid van het lager. Omdat de afdichting geen contact maakt met de binnenring, is deze niet slepend. Dat is wel het geval bij een rubberen afdichting, omdat het rubberen omhulsel van de afdichtingsring in een groef in de binnenring loopt. Hierdoor kan een kogellager met een rubberen afdichting gebruikt worden bij lagere toerentallen. Daar staat echter tegenover dat er helemaal geen fijnstof of vocht tussen de afdichting door kan komen.
Weet je niet zeker welke afdichting je nodig hebt? Op de pagina “ ” leggen we in detail uit waar de verschillende afdichtingen voor worden gebruikt.