Wat is het verschil tussen een naaldlager en een kogellager?
Naaldlagers en kogellagers worden veel gebruikt om roterende onderdelen hun bewegingen met een minimum aan wrijving te laten maken. Toch zijn er verschillen die een doorslaggevende factor kunnen zijn bij het uitzoeken van het juiste lager. We leggen daarom graag uit wat het verschil is tussen een naaldlager en een kogellager en wanneer je welk type het beste kunt gebruiken.
Wat zijn de verschillen in de constructies van naaldlagers en kogellagers?
In grote lijnen is de constructie van een te vergelijken met die van een . Beide bestaan uit een binnenring, een buitenring en een rij rollende elementen daartussen, zodat de ringen niet direct over elkaar hoeven te rollen. Hiermee wordt veel wrijving weggenomen, wat soepele rotaties mogelijk maakt en de levensduur van alle onderdelen verlengt. Het grootste verschil tussen naaldlagers en kogellagers zit in de vorm van de rollichamen. Bij naaldlagers zijn deze cilindrisch en zeer dun, terwijl kogellagers kogels tussen de ringen hebben. Kogellagers hebben bovendien altijd een kooi nodig. Naaldlagers kunnen ook volrollig zijn.
Verder kan een naaldlager zonder binnenring op de as gemonteerd worden. Voorwaarde hiervoor is wel dat de as gehard en geslepen is, anders kan de loopnauwkeurigheid van de lagers niet gegarandeerd worden. Er bestaan zelfs naaldlagers die geen binnenring en geen buitenring hebben. Deze zogeheten nemen zeer weinig ruimte in beslag. In dat geval is het overigens wel belangrijk dat het tegenloopvlak, zoals de behuizing, ook van gehard en geslepen staal is. Bij kogellagers bestaat deze optie niet, omdat de kogels te weinig contact met de loopvlakken maken. Wel is het zo dat de eenvoudiger is.
Bij het gebruik van met cilindrische rollichamen ontstaat over het algemeen meer wrijving en daardoor meer warmte dan bij het gebruik van kogellagers. Dit komt doordat er meer contactoppervlak is tussen de rollichamen en de andere metalen onderdelen. Toch zijn naaldlagers zo ontworpen dat er een vrij lage wrijvingsweerstand is. Hierdoor kunnen ze ondanks hun cilindrische rollichamen toch voor relatief hoge snelheden gebruikt worden. Hier werkt ook het beperkte gewicht van naaldlagers aan mee.
Wanneer gebruik je een naaldlager?
Naaldlagers worden misschien nog wel het meest gebruikt om ruimte te besparen. Door de beperkte doorsnede van de rollichamen neemt een naaldlager radiaal zeer weinig ruimte in beslag. Bij naaldkransen is dit nog sterker het geval; die zijn vaak niet veel breder dan hun rollichamen. Omdat de rollichamen door het lijncontact dat ze met de ringen of de loopvlakken maken een zeer groot gedeeld contactoppervlak hebben, kunnen ze echter wel zeer hoge radiale krachten opnemen. De radiale draagcapaciteit is hoger dan die van een kogellager met dezelfde binnendiameter. Axiale krachten kan een naaldlager echter helemaal niet opnemen.
Het hoge radiale draagvermogen is een van de grootste voordelen van een naaldlager. Er zijn echter nog meer voordelen aan het grote contactoppervlak tussen de rollichamen en de loopvlakken. Hierdoor bieden naaldlagers een hogere stijfheid dan kogellagers. Dat betekent dat een stabielere krachtoverdracht mogelijk is, wat tot een grotere loopnauwkeurigheid en minder trillingen leidt. Bij naaldlagers is dat zelfs nog sterker het geval dan bij andere rollagers, omdat hun rollichamen langer zijn. Door hun combinatie van eigenschappen worden naaldlagers vooral veel gebruikt voor versnellingsbakken, koppelingen, aandrijfassen, pompen, compressoren, elektrische gereedschappen en landbouwmachines.
Wanneer gebruik je een kogellager?
Qua toepassingen zijn kogellagers met naaldlagers te vergelijken. Kogellagers kunnen echter wel veel hogere rotatiesnelheden aan dan naaldlagers met dezelfde binnendiameter. Vanwege het puntcontact dat de kogels in een kogellager met de binnenzijden van de ringen maken zijn ze weliswaar minder zwaar te belasten, maar ontstaat ook minder wrijving. Ondanks het slimme ontwerp van naaldlagers leggen ze het nog altijd af tegen kogellagers als het op hoge tot zeer hoge snelheden aankomt. Bij hoge toerentallen blijven kogellagers in de regel soepeler roteren. Bovendien worden ze minder warm, met als gevolg dat ze ook minder snel aan vervanging toe zijn.
Verder kunnen de meeste kogellagers enige axiale belasting aan. Eenrijige , wat de zijn, kunnen zo’n 20 tot 25 procent van hun maximale radiale belasting aan krachten in de lengterichting van de as opnemen. Treedt er een hogere axiale belasting op? Dan raden we aan om te gebruiken. Deze kogellagers kunnen zowel radiale als axiale krachten opnemen als deze tegelijkertijd of afwisselend optreden. Een enkel hoekcontactlager kan slechts eenzijdig axiale belastingen verwerken, maar als je er twee gespiegeld op dezelfde as monteert, kunnen de zowel trekkende als duwende krachten opnemen.
Is de inbouwruimte beperkt, maar treedt er wel enige axiale belasting op? Dan kun je groefkogellagers overwegen die relatief dunne, smalle ringen hebben. Zo heb je voor een , een of een minder inbouwruimte nodig dan voor een of een , maar ze passen wel op dezelfde assen. Naaldlagers en kogellagers vind je bij ons van merken als , , en .