Hoekcontactlager Gids

Hoekcontactlagers hebben binnen- en buitenloopbanen die enigszins van elkaar zijn verschoven, waardoor de kogels onder een hoek worden gemonteerd. Door deze offset zijn ze geschikt voor gebruik met radiale en axiale belastingen. Het voordeel van het hoekcontactlager is dat het axiale draagvermogen toeneemt naarmate de contacthoek toeneemt. Dit artikel behandelt het ontwerp en de werking van deze lagers, de verschillende types en hun toepassingen.

Inhoudsopgave

• Wat is een hoekcontactlager?
• Soorten hoekcontactlagers
  • Eenrijige hoekcontactlagers
  • Tweerijige hoekcontactlagers
  • Vierpunts contactkogellagers
• Selectiecriteria
• FAQs

Wat is een hoekcontactlager?

Onderdelen van hoekcontactlagers

Zoals blijkt uit figuur 2 heeft een hoekcontactlager de volgende onderdelen:

• Buiten- en binnenringen (A & B): De binnenring past over de as waar het lager op aansluit. De buitenste ring is de buitenkant van het lager. Het bevat en beschermt de onderdelen van het lager.
• Loopbanen (C): Hoekcontactlagers hebben binnen- en buitenloopbanen. Het buitenste loopvlak is asymmetrisch om de schuine contacthoek te vormen.
• Kogels (E): De kogels zijn rond. Ze bewegen langs de loopbanen om de wrijving in het lager te verminderen.
• Kooi (D): De kooi is een scheiding in de loopbaan om de kogels gelijkmatig verdeeld te houden.

Hoe hoekcontactlagers werken

Een hoekcontactlager heeft een binnen- en buitenloopbaan en ronde kogels die tussen de loopbanen rollen. Zoals te zien is in figuur 2, hellen de loopbanen naar de axiale richting, zodat de contacthoek tussen de kogels en de loopbanen schuin is. Hierdoor kunnen hoekcontactlagers tegelijkertijd axiale en radiale belastingen verwerken.

Typische hoekcontactlagers hebben een contacthoek van 15° tot 25° tussen het loopvlak en de wentellichamen. Hoe groter de contacthoek, hoe hoger de axiale belasting die het lager kan dragen.

Hoekcontactlagers kunnen alleen axiale belastingen in één richting opnemen. Daarom is het gebruikelijk een paar van deze lagers naast elkaar te gebruiken met de loopbanen in tegengestelde richting. Een alternatief is het gebruik van een in twee richtingen werkende hoekcontactklep, die in wezen uit twee samengevoegde lagers bestaat.

Radiale belasting vs. axiale belasting

Hoekcontactlagers zijn ontworpen voor gecombineerde radiale en axiale belastingen. Radiale belastingen staan loodrecht op de as en axiale belastingen zijn evenwijdig aan de as. Lees onze complete rollagergids voor meer informatie over belastingstypen.

Toepassingen

Omdat ze zware lasten kunnen dragen, worden hoekcontactlagers gebruikt voor zware machines en landbouwmachines. Deze lagers helpen pompen, elektromotoren, tandwielkasten, staalfabrieken, windmolens, transportbanden en andere hogesnelheidstoepassingen aan te drijven.

Soorten hoekcontactlagers

Eenrijige hoekcontactlagers

In de bovenstaande hoofdstukken zijn vooral de hoekcontactlagers in één richting behandeld. Om samen te vatten:

• Contacthoek versus belastbaarheid: Hoe groter de contacthoek, hoe hoger de axiale belasting die het lager aankan. Omgekeerd leiden grotere contacthoeken tot een lagere radiale belastbaarheid.
• Contacthoek versus snelheid: Terwijl het vergroten van de contacthoek de axiale belasting verhoogt die het lager aankan, vermindert het ook de maximumsnelheid waarbij het lager kan werken.
• Richting van de belasting: Eenrijige hoekcontactlagers kunnen alleen axiale belastingen in één richting verwerken.
• Prijs: Minder duur dan een hoekcontactlager in twee richtingen.

Montageposities eenrijige hoekcontactlagers

Het eenrijige lager moet worden voorgespannen in de richting van de contacthoek, omdat het alleen axiale belastingen in die richting aankan. Twee eenrijige lagers kunnen back-to-back, face-to-face of in tandem worden gemonteerd:

• Back-to-back Back-to-back gemonteerde hoekcontactlagers (figuur 3 met opschrift A), de meest gebruikelijke methode, kunnen zowel radiale als axiale belastingen in elke richting opvangen. De afstand tussen het middelpunt van het lager en het belastingspunt (figuur 3 met opschrift D) is groter dan bij andere montagemethoden. Daarom kan de back-to-back montagestijl grotere en wisselende radiale belastingkrachten aan.
• Face-to-face: Haaks op elkaar gemonteerde hoekkogellagers (figuur 3 met opschrift B) kunnen radiale en axiale belastingen in beide richtingen aan. Door de kleinere afstand tussen het lagercentrum en het laadpunt is de radiale krachtcapaciteit lager. Face-to-face regelingen kunnen meer scheefstand aan dan de back-to-back opzet.
• Tandem: Een tandembevestiging (figuur 3 met label C) is geschikt voor axiale belastingen in één richting en radiale belastingen. Omdat beide lagers de belastingen op de as opvangen, kunnen zij zware axiale belastingen aan.

Tweerijige hoekcontactlagers

Het tweerijige hoekcontactlager (figuur 4) is vergelijkbaar met twee achter elkaar geplaatste eenrijige lagers. Naast radiale en axiale belastingen kunnen zij ook kantelmomenten opvangen. De voordelen van tweerijige hoekcontactlagers zijn onder meer:

• Kosten op lange termijn: Hoewel ze meestal duurder zijn dan eenrijige lagers, kunnen tweerijige lagers op lange termijn voordeliger zijn.
• Axiale ruimte: Deze lagers nemen minder axiale ruimte in, wat nuttig is wanneer er niet genoeg ruimte is voor twee eenrijige lagers.
• Belasting: Deze lagers nemen radiale en axiale belastingen en kantelmomenten op.

Vierpunts contactkogellagers

Het 4-punts contactkogellager is vergelijkbaar met een eenrijig hoekkogellager. Het bestaat uit een buitenste race die aan beide zijden is geflankeerd. Het bestaat uit een buitenste loopbaan die aan beide zijden is geflankeerd, een binnenste loopbaan is ook aan beide zijden geflankeerd met een spleet in het midden en stalen kogels omcirkeld door een kooi. De flanken, of flenzen, zijn symmetrisch, in tegenstelling tot enkel- en twee-rijige hoekcontactlagers.

Vierpunts contactkogellagers hebben verschillende voordelen:

• De gespleten binnenloopbanen van vierpunts contactkogellagers zorgen voor eenvoudige montage en demontage van het lager voor onderhoud.
• De uitsparing in de binnenste raceway zorgt voor een betere oliestroom.
• Deze lagers werken op dezelfde manier als tweerijig of twee eenrijig gemonteerde hoekcontactlagers, maar nemen minder ruimte in beslag.
• Maakt belastingen in zowel axiale als radiale richtingen mogelijk.
• Hoge belastbaarheid door relatief meer kogels dan andere kogellagers.

Selectiecriteria

Hoekcontactlagers worden gekozen wanneer zowel radiale als axiale belastingen moeten worden ondersteund. Houd bij de keuze van hoekcontactlagers rekening met het volgende:

• Schachtdiameter: De diameter van de as bepaalt de noodzakelijke binnendiameter van het lager.
• Lager buitendiameter: Bepaal of de buitendiameter van het lager geschikt is voor de ruimte waarin het lager zal worden geïnstalleerd.
• Type afdichting: Moet het lager open, afgeschermd of afgedicht zijn?
  • Open: Open lagers hebben geen bescherming tegen de omgeving, maar ze hebben ook de laagste wrijvingscoëfficiënt. Deze zijn het beste voor schone omgevingen.
  • Afgeschermd: Afgeschermde lagers bieden enige bescherming tegen verontreinigende stoffen in de omgeving, maar hebben lagere maximumsnelheden nodig dan open lagers.
  • Dicht: Afgedichte hoekcontactlagers zijn volledig beschermd tegen de omgeving, maar hebben de laagste maximumsnelheid. Ook zijn ze moeilijk te onderhouden, wat betekent dat een gebruiker een afgedicht lager waarschijnlijk eerder zal vervangen dan proberen te repareren.
• Richting: Hoekcontactlagers kunnen in één of twee richtingen werken, afhankelijk van de belastingseisen van de toepassing.
  • Raadpleeg het gedeelte over de montageposities voor eenrijige hoekcontactlagers hierboven om te bepalen of het monteren van twee eenrijige lagers naast elkaar de beste optie is voor een bepaalde toepassing.

FAQs

In welke richting zorgen hoekcontactlagers voor draagvermogen?

Eenrijige en tandemkogellagers zorgen voor stuwkracht in één richting voor axiale belastingen. De contacthoek bepaalt de richting en de helling van de gecombineerde belasting.

Hebben hoekcontactlagers voorspanning nodig?

Om overtollige speling tijdens de lagerinstallatie te verwijderen, handhaven gebruikers een belastingsdruk die voorbelasting wordt genoemd. Hoekcontactlagers vereisen voorspanning omdat ze in de vooraf gedefinieerde richting moeten werken voor axiale belastingen.