Wat zijn de beste lagers voor precisietoepassingen?
Sommige soorten lagers bieden meer precisie dan andere. Het klinkt misschien alsof precisie iets is waar je altijd naar op zoek bent, maar er zijn toepassingen waarbij een hoge precisie niet noodzakelijk is. Bij lage toerentallen, lichte belastingen, zwaar vervuilde omgevingen en andere toepassingen waarbij een kleine afwijking geen invloed heeft op de prestaties, wegen de kosten van een precisielager vaak niet op tegen de resultaten. In de meeste andere gevallen is het wenselijk dat een lager een zekere mate van precisie biedt. Maar wat zijn de beste lagers voor precisietoepassingen? We nemen ze met je door.
Lagers in verschillende precisieklassen
De richtlijnen voor de precisie en de toleranties van zijn vastgelegd in ISO 492. Hoe nauwkeurig een lager precies is wordt daarin aangegeven door een P met een cijfer erachter. Als we het over de precisie van een hebben, onderscheiden we de volgende precisieklassen:
- P0: Dit is de standaard voor , en andere . Als er geen precisieklasse achter het serienummer van het lager staat, is het meestal een lager in de klasse P0. Voor toepassingen waarbij een hoge loopnauwkeurigheid vereist is, zijn deze lagers over het algemeen echter niet geschikt. P0 staat ongeveer gelijk aan het Amerikaanse ABEC-1.
- P6: Lagers in de precisieklasse P6 bieden een iets hogere precisie dan P0 lagers. P6 lagers zijn de beste keuze als lagers met een P0-nauwkeurigheid te veel lawaai maken. Ze zijn vaak terug te vinden in auto-onderdelen, zoals transmissies, wielen en compressoren. P6 staat ongeveer gelijk aan het Amerikaanse ABEC-3.
- P5: P5 staat bekend als de semi-precisieklasse. Lagers in deze klasse bieden een grotere loopnauwkeurigheid dan P6 lagers. Ze zijn geschikt om bij hogere snelheden te gebruiken. Ze zijn onder meer te vinden in versnellingsbakken en pompen. P5 staat ongeveer gelijk aan het Amerikaanse ABEC-5.
- P4: P4 is de standaard voor precisielagers. Deze klasse staat dan ook bekend als de precisieklasse. Dankzij de loopnauwkeurigheid van deze lagers zijn ze geschikt voor toepassingen die om zeer hoge precisie vragen. Gereedschapswerktuigen, zoals slijpmachines en bewerkingsmachines, maken vaak gebruik van P4 lagers. P4 staat ongeveer gelijk aan het Amerikaanse ABEC-7.
- P2: P2 staat bekend als de ultrahogeprecisieklasse of superprecisieklasse. Moeten de lagers die je zoekt aan extreem hoge nauwkeurigheidseisen voldoen? Dan zijn lagers in de precisieklasse P2 de enige optie. Deze lagers vind je onder meer in zeer nauwkeurige meetinstrumenten en halfgeleiders. Ze worden onder meer gebruikt in de robotica, de luchtvaart, de ruimtevaart en voor defensiedoeleinden. P2 staat ongeveer gelijk aan het Amerikaanse ABEC-9.
Zodra de precisie van een lager afwijkt van de norm, zijn de precisieklassen over het algemeen achter het serienummer te vinden. Je komt ze het meest tegen bij lagertypes die specifiek voor precisiedoeleinden ontwikkeld zijn. Hieronder volgen de meest gebruikelijke daarvan.
Spindellagers zijn ontworpen voor zeer hoge precisie
Sommige soorten lagers zijn ontwikkeld voor zoveel mogelijk precisie. , die ook wel bekendstaan als hogeprecisielagers, zijn een bekend voorbeeld. Feitelijk zijn het . Ze kunnen dus zowel radiaal als eenzijdig axiaal belast worden, al is het mogelijk om ze in paren gespiegeld op de as te monteren om axiale krachten in beide richtingen op te nemen. Juist omdat precisie zo’n grote rol speelt bij spindellagers, zijn ze vaak in voorgespannen paren te verkrijgen. Deze zijn te herkennen aan het achtervoegsel D achter hun serienummer, vaak in combinatie met UL (Universal Light) of UM (Universal Medium) voor de mate van voorspanning.
Bij de productie van spindellagers worden strikte eisen gesteld aan de loopnauwkeurigheid. Ze hebben verkleinde toleranties. Veel spindellagers hebben tolerantieklasse P4, maar extreem precieze spindellagers die aan de richtlijnen in tolerantieklasse P2 voldoen bestaan ook. Vaak is de tolerantie achter het serienummer te vinden. Vanwege de precisie kunnen spindellagers vaak minder snel roteren dan reguliere hoekcontactlagers met dezelfde diameter. Er zijn echter ook spindellagers met kleinere kogels tussen de binnenring en de buitenring voor relatief hoge rotatiesnelheden. Spindellagers worden vooral veel op de hoofdspindels van gereedschapsmachines gebruikt. Voor slijpmachines en houtbewerkingsmachines zijn ze onmisbaar. Meetinstrumenten maken eveneens vaak gebruik van spindellagers.
Cilindrische rollichamen zijn preciezer dan kogels
Hoewel kogellagers hogere toerentallen aankunnen, kun je voor precisiedoeleinden waarbij alleen radiale krachten opgenomen moeten worden beter kiezen voor een rollager met cilindrische rollichamen. De rollichamen van deze lagers maken een lijncontact met de loopvlakken aan de binnenzijde van de binnenring en de buitenring. Omdat er daardoor een groter contactoppervlak is, ontstaat er weliswaar meer wrijving, maar zijn de radiale belastbaarheid en de stijfheid een stuk hoger. zijn bijvoorbeeld ideaal voor precisietoepassingen. Let in dat geval wel op dat je kiest voor een volrollig lager of een cilinderlager waarvan de rollichamen in een massieve kooi zitten.
In de regel hebben cilinderlagers een conische boring, waardoor de lagers voor te spannen zijn en de radiale speling zo nauwkeurig mogelijk af te stellen is. Als je er zeker van wilt zijn dat het cilinderlager dat je op het oog hebt geschikt is voor precisietoepassingen, raden we aan om voor een lagerserie te kiezen die speciaal ontworpen is voor nauwkeurige prestaties. Bij eenrijige cilinderlagers is de N10 K serie een betrouwbare keuze, bij tweerijige cilinderlagers de NN30 K serie. Lagers uit deze series zijn vaak te vinden op de hoofdspindels van draai- en freesmachines en schroefaandrijvingen.
Tweerijige cilinderlagers kunnen meer radiale krachten verwerken dan eenrijige exemplaren. Daarnaast bieden ze een hoge stijfheid, wat voor precisietoepassingen ideaal is. Voor hoge snelheden zijn eenrijige cilinderlagers echter een betere keuze. Houd er rekening mee dat cilinderlagers nauwelijks axiale krachten kunnen opnemen. , die hoge precisie bieden als de inbouwruimte beperkt is, kunnen zelfs helemaal geen axiale belasting verwerken.
Dubbelzijdig werkende hoekcontactkogeltaatslaagers
Een of axiaal hoekcontactkogellager werkt standaard eenzijdig, maar er zijn ook dubbelzijdig werkende hoekcontactkogeltaatslagers. Deze lagers hebben twee rijen kogels tussen hun ringen; ze zien er als het ware uit als twee losse hoekcontactkogeltaatslagers die in een enkel lager in een O-opstelling gemonteerd zijn. Ze zijn zo ontworpen dat ze spindelassen in beide richtingen axiaal vastzetten. Voor precisietoepassingen monteer je deze lagers in combinatie met cilinderlagers uit de NN30 K serie of de N10 K serie op dezelfde as. Een voordeel van deze opstelling is dat het bewerken van de boring in het lagerhuis zo een stuk eenvoudiger wordt.
De buitendiametertolerantie van de huisringen van een hoekcontactkogeltaatslager kan met de diameter van de huisboring en de aanbevolen toleranties voor precisiecilinderlagers onder lage tot normale belasting en binnenringbelasting een goede radiale speling in de huisboring realiseren. Dankzij deze speling zullen radiale belastingen niet direct op het werken. Let hierbij op dat je de buitenring niet axiaal in het lagerhuis klemt. Alle dubbelzijdig werkende hoekcontactkogeltaatslagers in ons assortiment zijn . SKF is marktleider op de lagermarkt en staat bekend om zijn lagers van uitstekende kwaliteit.
Gekruiste rollagers voor hoge precisie
, ook wel bekend als kruislagers of kruisrollagers, zijn waarvan het ontwerp gericht is op stabiliteit en precisie. De concentrische binnenring en buitenring van deze lagers delen een middelpunt, terwijl de cilindrische rollichamen van de lagers gekruist staan; meestal in een X-opstelling, maar een V-opstelling is ook mogelijk. Als gevolg hiervan kruisen de rollichamen elkaar met een hoek van 90°. Deze constructie zorgt ervoor dat gekruiste rollagers tegelijkertijd zware radiale en axiale belastingen kunnen verwerken. De hoge stijfheid van deze lagers garandeert bovendien een zeer hoge loopnauwkeurigheid.
Er zijn verschillende series gekruiste rollagers. Welke daarvan de beste optie is voor de precisietoepassing waarvoor je een lager nodig hebt, hangt af van welk onderdeel precies de gewenste loopnauwkeurigheid moet bieden. RA kruisrollagers en RB kruisrollagers zijn ontworpen voor toepassingen waarbij de loopnauwkeurigheid van de binnenring zo hoog mogelijk moet zijn. Is het juist belangrijk dat de rotatie van de buitenring zo nauwkeurig mogelijk is? Dan raden we een RE kruisrollager aan. Gekruiste rollagers worden veel gebruikt in de robotica en bij de productie van medische apparatuur, optische instrumenten en halfgeleiders. Vrijwel alle gekruiste rollagers in ons assortiment zijn .
KMT precisieborgmoeren
Over het algemeen zijn borgmoeren niet geschikt voor toepassingen die om een hoge precisie vragen. Dit komt doordat de productietoleranties voor de oppervlakken van het schroefdraad en de aanslag vaak te ruim zijn om de gewenste loopnauwkeurigheid te bieden. SKF vond het nodig dat er borgmoeren op de markt kwamen die wel voor precisietoepassingen gebruikt kunnen worden en ontwierp de KMT serie. KMT precisieborgmoeren kunnen zware tot zeer zware axiale belastingen verwerken en een uiterst nauwkeurige axiale positionering realiseren. Ze zijn uitgerust met radiale borgpennen of schroeven. Zo kun je de borgmoeren eenvoudig en betrouwbaar zonder spiebaan monteren.
Bij het gebruik van KMT precisieborgmoeren wordt gebruikgemaakt van de wrijving tussen de verbindingsflanken van de as en de borgmoer. Zo blijft het onderdeel gegarandeerd op zijn plek. KMT borgmoeren zijn in verschillende afmetingen te verkrijgen. Daarbij geldt hetzelfde systeem als bij de serienummers van lagers: KMT 0 heeft een binnendiameter van 10 mm, KMT 1 een binnendiameter van 12 mm, KMT 2 een binnendiameter van 15 mm, KMT 3 een binnendiameter van 17 mm en vanaf 4 is het cijfer de binnendiameter in millimeters gedeeld door vijf.