Wat zijn de nadelen van een kegellager?
Kegellagers zijn, op kogellagers na, de meest gebruikte lagers in de hedendaagse industrie. Ze worden veel in de voertuigenindustrie gebruikt, omdat ze gelijktijdig radiale en eenzijdige axiale krachten kunnen opvangen. Simpel gezegd zijn er veel wielen die zonder kegellagers niet kunnen draaien. Ook de aandrijfassen van machines en verschillende soorten pompen kunnen niet zonder kegellagers. Voordelen genoeg dus, maar wat zijn de nadelen van een kegellager? We nemen ze met je door en leggen je alternatieven voor, mocht een kegellager niet geschikt zijn voor jouw toepassing.
Kegellagers kunnen slechts eenzijdig axiaal belast worden
Het grootste voordeel van een is zoals gezegd dat ze tegelijkertijd zowel radiale als axiale krachten kunnen verwerken. Dat kan zelfs als de radiale belasting en de axiale belasting ongeveer gelijk zijn, waar het maximale axiale draagvermogen bij een slechts een fractie van het radiale draagvermogen is. Een enkel kegellager kan echter axiale krachten in maar één richting verwerken. Soms is dat voldoende, maar toepassingen waarbij lagers in beide richtingen axiaal belast worden komen ook voor. Eén kegellager gaat dan niet voor de wrijvingsarme rotaties zorgen waar je naar op zoek bent.
In de praktijk is het gelukkig erg eenvoudig om kegellagers zo te monteren dat tweezijdige axiale belastingen mogelijk zijn. Monteer er twee in tegengestelde richting op de as, dan kunnen de lagers beide kanten op axiaal belast worden. Meestal wordt ervoor gekozen om een paar kegellagers in een X-opstelling te monteren, maar als er behoefte is aan een relatief hoge stijfheid of de algehele belasting vrij hoog uitvalt, is een O-opstelling ook mogelijk. Is er weinig ruimte op de as om twee kegellagers te monteren? Bekijk dan eens onze . Deze zijn speciaal ontworpen om axiaal tweezijdig belast te worden.
Kegellagers vragen om relatief veel inbouwruimte
In tegenstelling tot andere hebben kegellagers relatief veel inbouwruimte nodig. Dat is onvermijdelijk vanwege de constructie van de lagers, omdat de cilindrische rollichamen bij een kegellager schuin in het lager staan. Hierdoor is het verschil tussen de binnendiameter en de buitendiameter bij kegellagers groter dan bij vrijwel alle andere met een gelijke binnendiameter. De conische loopbanen die gecombineerde belastingen mogelijk maken zorgen er dus ook voor dat kegellagers vrij groot uitvallen en daarom niet altijd goed passen als de ruimte die je hebt om het lager te monteren beperkt is.
Hier zijn verschillende oplossingen voor. Als het tegenloopvlak van gehard en geslepen staal is, kun je de meeste kegellagers zonder buitenring monteren. De binnenring, de kooi en de rollichamen vormen in de regel namelijk één geheel. Passen de kegellagers dan nog niet? Dan raden we aan om naar een compactere oplossing op zoek te gaan. Naast de al eerder genoemde vierpuntslagers zijn ook geschikt voor wisselende of gecombineerde belastingen.
Houd er wel rekening mee dat deze beide soorten radiaal minder zwaar belast kunnen worden. Ze hebben namelijk kogels tussen de ringen, die een puntcontact maken met de loopbanen, in plaats van het lijncontact dat de rollichamen van een kegellager maken.
Kegellagers zijn niet geschikt voor zeer hoge snelheden
Hetzelfde lijncontact dat ervoor zorgt dat kegellagers radiaal sterk belast kunnen worden beperkt ook de rotatiesnelheden die deze lagers aankunnen. Omdat bij cilindrische rollichamen een groter deel van het lager contact maakt met het loopvlak, ontstaat er ook meer wrijving. Bij hoge tot zeer hoge rotatiesnelheden genereren ze daardoor meer wrijvingswarmte, wat de prestaties van het lager behoorlijk in de weg kan zitten. Het risico op versnelde slijtage is daardoor vrij hoog als een kegellager te snel roteert. Van alle gangbare soorten kunnen alleen tweerijige kegellagers en lagers met kunststof kooien lagere toerentallen aan.
De meest voor de hand liggende optie voor een toepassing waarbij het toerental te hoog is voor een kegellager is een hoekcontactlager. Deze worden voor soortgelijke situaties gebruikt als kegellagers, maar ze zijn geschikt voor rotatiesnelheden die tot drie keer zo hoog zijn, al kunnen ze radiaal minder zwaar belast worden. Ben je op zoek naar een lager dat axiaal zwaar belast kan worden en iets sneller kan roteren dan een kegellager? Dan is een of een een optie. Deze lagers zijn zeer zwaar te belasten en kunnen ongeveer het dubbele toerental aan.
Kegellagers zijn niet zelfinstellend
Zoals praktisch ieder lager met één rij rollichamen kan een kegellager zichzelf niet instellen. Dat hoeft geen probleem te zijn, maar dat vereist wel een as die perfect recht is. Kromme assen of assen die verkeerd uitgelijnd zijn zullen blijvende schade aan het lager aanrichten. Dat geldt ook voor een verkeerde montage. Het lager zal dan ongelijk belast worden, wat tot verhoogde wrijving, vervroegde slijtage of uitval kan leiden. Hier is niet meer tegenop te smeren, want uitlijnfouten leiden ook tot een verlaagde effectiviteit van de smeermiddelen.
Bij kromme of verkeerd uitgelijnde assen zijn tonlagers een betere optie. Zelfs eenrijige tonlagers hebben zelfinstellende eigenschappen. Als er sprake is van een vrij zware axiale belasting, raden we aan om voor te kiezen. Gewone tonlagers zijn namelijk niet goed in het opnemen van axiale belastingen. Tontaatslagers hebben een afwijkend ontwerp dat nog het meest doet denken aan een platter kegellager met stevigere rollichamen.
Kegellagers of andere lagers nodig?
Kegellagers zijn zeer veelzijdige lagers die geschikt zijn voor een breed scala aan toepassingen. Heb je echter met een van bovengenoemde nadelen te maken? Ook dan vind je bij Twenty4Bearings een passend lager van topmerken als , , , , of . Kom je er niet uit? Dan helpen onze lagerexperts je graag verder.