Hoe Kiest U De Juiste Cilinderlager Voor Uw Project?

Fabrikanten ontwerpen lagers om een last te "dragen" terwijl ze de beweging beperken en de wrijving tussen bewegende delen verminderen. Cilinderlagers zijn een type lager dat ontworpen is voor hoge belasting en ronddraaiende toepassingen. De flenzen geleiden deze cilindrische wentellichamen op de binnen- of buitenringen die ontworpen zijn om vrij te bewegen in axiale richting, waardoor dit lager ideaal is voor toepassingen met thermische expansie op de as, zoals een elektrische motor.

Een beter begrip van cilinderlagers, hun functies en hun voor- en nadelen helpt bij de keuze van het juiste lager voor elke toepassing.

Inhoudsopgave

• Wat zijn cilinderlagers?
• Onderdelen en materialen
• Waarom cilinderlagers gebruiken?
• Toepassingen cilinderlagers
• FAQs

Wat zijn cilinderlagers?

Een cilinderlager is een contactlager dat verschilt van andere lagers. Zij maken gebruik van cilindervormige rollende delen in plaats van kogels zoals in kogellagers. Omdat cilinderrollen in lineair contact staan met de loopbanen, hebben zij een groter cirkelvormig draagvermogen dan kogellagers.

Hoewel de rollen cilindrisch van vorm zijn, zijn het geen echte cilinders. De rollen zijn gekroond of aan de uiteinden ontlast om de spanning te verminderen, wat resulteert in een lage wrijving. Door de lage wrijving zijn ze ideaal voor hoge snelheden. Cilinderlagers worden gewoonlijk gesmeerd met olie om de warmte veroorzaakt door hoge snelheden te verminderen.

Onderdelen en materialen

Cilinderlagers zijn rollagers van het radiale type. Deze klasse van rollagers omvat kegellagers, tontaatslagers en naaldlagers. Alle cilinderlagers hebben vier essentiële onderdelen: een binnenring, een buitenring, rollen en een kooi. De lagerringen en rollen dragen de belasting, en de kooi (figuur 2) houdt de rollen op hun plaats.

Cilinderlagers verschillen in speling en smeringsopties, afhankelijk van de fabrikant. Ze kunnen worden gemaakt met een kooi of als een volledig gevuld onderdeel. Sommige hebben geen flenzen op beide ringen, waardoor axiale beweging van de ringen mogelijk is.

Geperst staal of machinaal bewerkt messing zijn de meest voorkomende materialen om kooien voor cilinderlagers te vormen. Toch gebruiken sommigen gegoten polyamide, waardoor de lagers soepeler en stiller lopen. Indien nodig versterkt gehard staal met een hoog koolstofgehalte of gecarboniseerd staal met een laag koolstofgehalte de buigmoeheid en kan het zware schokbelastingen opvangen.

Alleen vs. Meerrijige typen

Hoewel eenrijige cilinderlagers het meest voorkomende type zijn, zijn cilinderlagers ook verkrijgbaar in meerrijige opties.

• Eenrijige cilinderlagers zijn populair omdat zij deelbaar zijn, waardoor zij gemakkelijker te monteren en te demonteren zijn. Zij zijn echter niet geschikt voor zware of overgedimensioneerde radiale belastingen omdat zij slechts axiale belastingen in één richting toelaten.
• Dubbelrijige cilinderlagers lossen vaak de uitdagingen op inzake belastbaarheid. Dubbelrijige lagers verdelen de belasting over een breder gebied en vangen destabiliserende belastingen of trillingen op. Bovendien neemt één tweerijig lager minder ruimte in het lagerhuis in dan twee eenrijige lagers rug aan rug. Het optimaliseert ook de lastoverdracht tussen de twee rijen.
• Meerrijige of vierrijige cilinderrollagers worden vaak gebruikt als rolhalslagers. De vier rijen rollen vangen grotere radiale belastingen op. Nauwkeurige diametertoleranties op voorgevormde rollen zorgen ervoor dat de lagers de belasting gelijkmatig verdelen. Kooien voor meerrijige rollen gebruiken gewoonlijk een machinaal bewerkte messing vingerkooi of een zacht stalen vingerkooi. Grotere maten gebruiken echter een kooi van stalen pennen met holle rollers.

Waarom cilinderlagers gebruiken?

Bij cilinderlagers wordt de buitenbelasting continu over de rollen herverdeeld. Minder dan de helft van het totale aantal rollen draagt de belasting van de toepassing wanneer de binnenring roteert. De gewichtsverdeling is superieur aan het draagvermogen van kogellagers. Het draagt bij tot de levensduur van het lager.

Voordelen:

• Kan hogere radiale belastingen aan in vergelijking met andere rollagers of kogellagers
• Kan hoge snelheden aan
• Hoge stijfheid
• Kan zowel axiale als radiale belastingen aan
• Hoge precisie
• Lange levensduur
• Leverbaar in enkele, dubbele en meerrijige configuraties om aan verschillende laadvereisten tegemoet te komen
• Lagere wrijving, temperatuur en stroomverbruik

Nadelen

• Luidruchtiger dan andere lagers
• Hogere kosten

Keuzecriteria voor kogellagers

Bij de keuze van cilinderlagers zijn er verschillende criteria waarmee rekening moet worden gehouden. Zo moet bijvoorbeeld rekening worden gehouden met de afmetingen, de operationele snelheid en de belastingsspecificaties, de unieke installatiekenmerken en de materiaalkeuze. De DIN-normen 635-1 beschrijven specifieke afmetingen en symbolen voor tweerijige tonlagers, terwijl de DIN-normen 635-2 betrekking hebben op tweerijige configuraties.

Dimensies:

Bij de keuze van lagers voor een specifieke toepassing moet men rekening houden met drie dimensies, waaronder:

• Boring. De lagerindustrie heeft een standaard nummersysteem voor radiale lagers met metrische diameterboringen.
• Buitendiameter. De buitendiameter is de totale breedte van de buitenring. Eenheden met een behuizing omvatten nog steeds de behuizing, terwijl eenheden met een flens de flens uitsluiten.
• Totale breedte. Totale breedte van het lager of de lagersamenstel, inclusief de borgring, indien aanwezig.

Operationele specificaties

Axiale lastondersteuning in één richting (eenrijig) of twee richtingen (tweerijig), en ladingsparameters, moeten worden overwogen bij de selectie van het juiste lager, met inbegrip van:

• Nominale snelheid
• Statische axiale of stuwkrachtbelasting
• Statische radiale belasting
• Dynamische axiale of stuwkrachtbelasting
• Dynamische radiale belasting

Unieke kenmerken

Een toepassing kan ook een aantal unieke kenmerken vereisen. In sommige gevallen zijn de lagers van een flens voorzien om ze te monteren of te positioneren. Een sferische buitendiameter heeft een groter draagvermogen en maakt een lager toleranter voor scheefstand, maar vereist meer radiale ruimte.

Materialen

Sommige toepassingen vereisen grondig gehard hoog koolstofhoudend staal van lagerkwaliteit, dat duurzamer is dan typische lagers in gelegeerd of laag koolstofstaal. Voorts kunnen door materiaalbewerking koolstof en legeringen worden toegevoegd aan staalsoorten met een laag koolstofgehalte. Dit procédé levert een omhulsel op dat bestand is tegen vermoeiing en een stijve, buigzame kern, waardoor de buigmoeheid verbetert en zware schokbelastingen kunnen worden opgevangen.

Toepassingen waar cilindrische rollagers worden gebruikt

Hun grotere radiale belastbaarheid en hun capaciteit om hogere snelheden aan te passen, evenals andere voordelen, maken cilindrische rollagers een ideale oplossing voor een verscheidenheid van industrieën, met inbegrip van:

• Lucht en gas
• Versnellingsbakken
• Windturbines
• Werktuigmachine
• Elektrische motoren
• Materiaal behandeling
• Pompen
• Staalfabrieken

FAQs

Hebben cilinderlagers een lage wrijving?

Ja. Dankzij het ontwerp van de rollen en het oppervlak kunnen cilinderlagers een zware belasting aan met lage wrijvingsniveaus.

Waardoor falen cilinderlagers?

Onjuiste montage en afdichting, gebrekkig smeermiddel en de aanwezigheid van puin en verontreinigingen zijn de meest voorkomende redenen voor lagerfalen. Bovendien kan overbelasting leiden tot oververhitting en defecten.

Welke onderhoudsprocedures moet ik volgen?

cilinderlagers zijn, zoals alle lagers, onderhevig aan roest, pitting, krassen en spanen. Lagers die behandeld zijn met een oppervlaktecoating helpen de levensduur van het lager te verlengen door deze voorvallen te voorkomen.

Wat voor oppervlaktebehandeling moet ik gebruiken op een cilinderlager?

Zink-nikkel plating, zink en fosfaat coatings helpen beschermen tegen roest, pitting, krassen en afschilferen.

Wat is het verschil tussen naaldlagers en cilinderlagers?

De lengte/diameterverhouding van naaldlagers is groter dan vier. Daarentegen is de lengte van de rollen in een cilinderlager korter bij een grotere diameter.