Wat is het verschil tussen axiale en radiale kogellagers?
Als je op zoek bent naar nieuwe kogellagers voor een apparaat of machine, is het belangrijk om stil te staan bij de richting van waarvandaan het lager belast gaat worden. Dit bepaalt namelijk voor een groot deel welk type lager je precies nodig hebt. We nemen daarom graag met je door wat het verschil is tussen axiale en radiale kogellagers, zodat je direct het juiste type lager kunt bestellen voor jouw constructie.
Wat houdt radiale en axiale belasting in?
Bij het gebruik van treden krachten op die druk op het lager en de as zetten. Die krachten kunnen uit meerdere richtingen komen. Verschillende kunnen met verschillende krachten omgaan. zijn over het algemeen ontworpen om zoveel mogelijk radiale krachten op te nemen. In dat geval worden het lager en de as haaks op de as belast. De druk komt dan als het ware op de breedte van de binnenring en de buitenring te staan. Voorbeelden hiervan zijn kettingwielen of transportbanden die druk op de as uitoefenen terwijl ze in beweging zijn.
Axiale belasting ontstaat dan weer wanneer er krachten optreden in de lengterichting van de as, of haaks op het lager. Het meest eenvoudige voorbeeld hiervan is het hijsen van een bepaald gewicht. Bij de onderdelen die dat gewicht dragen is de axiale kracht gelijk aan het gewicht dat gehesen wordt. Maar axiale krachten hoeven niet per se trekkend te zijn: het kan ook om een duwende beweging gaan, zolang deze parallel aan de as is. Schroeven en moeren hebben vaak met axiale krachten te maken en lagers ook.
Er zijn echter flink wat gevallen waarbij een lager en een as aan beide soorten belasting worden blootgesteld. Als een auto een bocht neemt, drukt het gewicht van de auto bijvoorbeeld radiaal op de as, terwijl de wielen door axiale krachten naar binnen of naar buiten geduwd worden. De rotaties en het gewicht belasten gereedschappen zoals boormachines radiaal, terwijl diezelfde gereedschappen axiaal belast worden door de druk tegen het oppervlak waar je in boort. Het juiste lager ondersteunt bij alle krachten die optreden tijdens het gebruik van het apparaat of de machine waar het lager in gemonteerd wordt.
Kogellagers voor radiale belastingen
Kogellagers zijn in de eerste plaats ontworpen om bij hoge tot zeer hoge radiale belastingen voor wrijvingsarme rotaties te zorgen. Omdat de kogellagers die tegenwoordig gebruikt worden voor het overgrote deel zijn, kunnen ze echter ook in beperkte mate axiale krachten verwerken. Dat komt doordat de kogels bij dat soort lagers door een groef lopen die iets groter is dan de radius van de kogels. Hierdoor ontstaat meer contactoppervlak en kunnen er meer krachten overgedragen worden. Het maximale axiale draagvermogen is echter slechts een vijfde tot een kwart van het maximale radiale draagvermogen.
Sommige soorten kunnen zelfs uitsluitend gebruikt worden voor radiale belastingen. Omdat er bij dit type sprake is van een lijncontact in plaats van een puntcontact, is het radiale draagvermogen zelfs wat hoger dan bij een groefkogellager. Verder nemen sommige soorten rollagers aanzienlijk minder ruimte in beslag, met name die zonder hun buitenring in een constructie gemonteerd kunnen worden. Wel is het zo dat een rollager over het algemeen meer wrijving genereert dan een kogellager, waardoor rollagers geschikt zijn voor lagere rotatiesnelheden dan kogellagers.
Kogellagers voor axiale belastingen
Voor axiale belastingen worden hoofdzakelijk gebruikt. Deze worden aan de uiteindes van assen gemonteerd om zoveel mogelijk axiale krachten op te nemen. Taatslagers hebben een heel andere constructie dan kogellagers. In plaats van een grotere buitenring en een kleinere binnenring hebben taatslagers twee asschijven die meestal van gelijke grootte zijn, met een set rollichamen daartussen die de krachten overbrengen. Die rollichamen kunnen kogelvormig zijn. In zo’n geval hebben we het over een of een axiaal kogellager. Maar er zijn ook taatslagers met cilindrische rollichamen. Die kunnen zwaarder worden belast, maar genereren meer wrijving.
De meeste zijn geschikt om axiale krachten uit één richting op te nemen. Simpel gezegd kunnen ze of een drukkende of een trekkende beweging verwerken. Vaak is het echter vrij eenvoudig om ervoor te zorgen dat axiale lagers krachten uit beide richtingen kunnen opnemen door er twee gespiegeld op de as te monteren. Taatslagers zijn in de regel alleen geschikt om axiale krachten op te nemen.
Kogellagers voor gecombineerde belastingen
In veel gevallen treedt er zowel radiale als axiale belasting op. Als de axiale belasting niet hoger is dan ongeveer een kwart van de radiale belasting, is een eenrijig groefkogellager in de meeste gevallen een uitstekende oplossing. Valt de axiale belasting hoger uit, bijvoorbeeld ongeveer gelijk aan de radiale belasting? Dan is het een beter idee om kogellagers of andere wentellagers voor gecombineerde belastingen te gebruiken, zoals of . Deze kunnen naast radiale krachten ook axiale krachten in één richting opnemen. Twee exemplaren met de ruggen naar elkaar toe monteren maakt ze geschikt voor axiale krachten in beide richtingen.
Hoewel hoekcontactlagers en kegellagers verschillend in elkaar zitten, zijn beide soorten lagers volgens soortgelijke principes ontworpen. Bij een hoekcontactlager zijn de loopbanen van de binnenring en de buitenring ten opzichte van elkaar verschoven, terwijl de rollichamen van een kegellager schuin in het lager staan. In beide gevallen ontstaat hierdoor een contacthoek. Bij hoekcontactlagers is deze normaal gesproken tussen de 15° en de 25°, bij kegellagers tussen de 10° en de 19°. Een grotere contacthoek betekent een hoger axiaal draagvermogen.