Welk type kooi heeft een kogellager nodig?
Ieder kogellager heeft een kooi tussen de binnenring en de buitenring. Deze kooi houdt de kogels op hun plek en zorgt ervoor dat de kogels niet met elkaar in contact komen. De lagerkooi is dus een belangrijk onderdeel. Maar welk type kooi heeft een kogellager nodig? We bekijken welke opties er zijn en waar ze geschikt voor zijn.
Waarom heeft een kogellager een kooi nodig?
Simpel gezegd zorgt een lagerkooi ervoor dat een beter werkt en langer meegaat. Als de kogels elkaar zouden kunnen raken, zou er aanzienlijk meer wrijving ontstaan, waardoor een lager en mogelijk het onderdeel waar het lager op gemonteerd is veel sneller zullen slijten. Door de kooi kan een kogellager dus soepel blijven roteren, waardoor het veel langer mee zal gaan. Bovendien voorkomt een lagerkooi dat de kogels uit het lager vallen op het moment dat er druk op wordt uitgeoefend. Kogellagers zijn zo ontworpen dat de lagerkooi nooit direct belast wordt.
De primaire functie van een lagerkooi is dus om de kogels te ondersteunen bij hun rotaties. Ze helpen bijvoorbeeld mee om de belasting die optreedt gelijkmatig over de kogels te verdelen. Hierdoor zijn soepele rotaties gegarandeerd. Als een kogellager geen kooi zou hebben, zouden de kogels tegen elkaar opbotsen. Het lager zou hierdoor minder soepel kunnen draaien, waardoor logischerwijs meer wrijving ontstaat. Dat zou er op zijn beurt weer voor zorgen dat de gebruikstemperatuur hoger wordt en de sneller kapot zullen gaan.
Ook andere kunnen een kooi hebben. Zo hebben de meeste rollagers een lagerkooi. Omdat geen puntcontact, maar een lijncontact maken, is het echter ook mogelijk om de volledige ruimte tussen de binnenring en de buitenring met rollichamen te vullen. Deze zogeheten volrollige lagers kunnen zwaarder belast worden, maar ze genereren ook meer wrijving, waardoor ze sneller zullen slijten. Tenzij je met een uitzonderlijk zware belasting te maken hebt, is een lager met kooi over het algemeen de betere optie. De kooi kan van verschillende materialen gemaakt zijn. We nemen de voor- en nadelen van deze materialen met je door.
Stalen lagerkooien
De meeste kogellagers hebben een kooi die van staal gemaakt is. Meestal gaat het dan om plaatstaal. Een groot voordeel van plaatstaal is dat het relatief weinig weegt en tegen hoge tot zeer hoge temperaturen kan. Plaatstaal is te gebruiken tot 300 °C. Dat betekent echter niet dat een lager met een stalen kooi ook automatisch geschikt is om bij extreem hoge temperaturen te gebruiken. De andere onderdelen van het kogellager moeten dan namelijk ook hoge tot zeer hoge temperaturen kunnen doorstaan. Kogellagers met stalen lagerkooien zijn geschikt voor de meeste gangbare toepassingen.
Als er geen achtervoegsel achter het serienummer van het lager staat, gaat het altijd om een lager met een plaatstalen lagerkooi. Alleen als plaatstaal niet de standaard is voor een bepaald type lager, staat het achtervoegsel J achter het serienummer om een plaatstalen kooi aan te geven.
Messing lagerkooien
Waar stalen kooien vaak vrij dun zijn, en plaatstalen kooien in het bijzonder, zijn messing kooien massief. Voor sommige toepassingen is een messing kooi de beste optie. Messing is ongevoelig voor slijtage en roest. Bovendien genereert een messing kooi minder wrijving dan een stalen exemplaar. Deze eigenschappen dragen bij aan een lange levensduur. Verder is messing uitstekend in het afvoeren van hitte. Voor toepassingen waarbij sprake is van hoge snelheden en een groot risico op oververhitting is een kogellager met een messing kooi daarom de ideale keuze. Met trillingen en een verkeerde balans kan een messing kooi eveneens uitstekend omgaan.
Messing is echter niet voor iedere situatie de beste oplossing. Een messing kooi is groter dan een plaatstalen kooi, waardoor geen ruimte meer overblijft voor een afdichting. In een niet-hygiënische omgeving is een kogellager met een messing kooi dus niet ideaal. Verder is staal aanzienlijk sterker dan messing, waardoor het onder meer beter met stootbelastingen kan omgaan. Daarnaast kosten lagers met stalen kooien normaal gesproken minder dan varianten met een messing kooi.
Lagers met messing kooien zijn te herkennen aan het achtervoegsel M achter het serienummer. MA betekent dat de kooi gecentreerd is op de binnenring, terwijl MB aangeeft dat de kooi op de buitenring gecentreerd is. Ga je voor een lager met een messing kooi die op een van de ringen gecentreerd is, dan raden we aan om de lagers met olie te smeren. De openingen van deze kooien zijn namelijk te klein om te garanderen dat smeervet er goed doorheen loopt.
Kunststof lagerkooien
De meeste lagerkooien die niet van staal of messing zijn, zijn gemaakt van kunststof. Een kunststof lagerkooi is gegarandeerd corrosiebestendig. Bovendien zijn ze zeer licht van gewicht. Daarmee kunnen ze smeermiddelen beter verdelen dan de meeste andere opties. Kogellagers met kunststof lagerkooien kunnen bijzonder goed met trillingen en scheefstellingen omgaan. Daar staat wel tegenover dat kunststoffen over het algemeen minder sterk zijn dan metaal. Als je een lager nodig hebt voor een toepassing waarin zware belastingen optreden, raden we daarom aan om voor een exemplaar met een metalen kooi te kiezen.
Een ander potentieel nadeel van kunststof lagerkooien is dat ze minder goed tegen hoge temperaturen kunnen dan metalen varianten. Lagerkooien van polyamide mogen bijvoorbeeld niet blootgesteld worden aan temperaturen die hoger zijn dan 70 °C, al kunnen ze wel goed met zeer koude omstandigheden omgaan. Als je een lager met kunststof kooi voor een toepassing met zeer hoge temperaturen nodig hebt, raden we aan om voor een lager met een kooi van polyetheretherketon (PEEK) te kiezen. Zulke lagers kunnen gebruikt worden bij temperaturen tot 150 °C. Daarboven wordt het materiaal zachter, wat bij hoge snelheden onwenselijk is.