Gids voor het selecteren en onderhouden van lagers voor topprestaties

Lagers, de onmisbare componenten in de machinebouw, dienen als hoeksteen voor het ondersteunen van roterende of heen en weer bewegende machine-elementen, terwijl de wrijving tijdens het gebruik wordt geminimaliseerd. Deze kritische onderdelen zijn alomtegenwoordig in machines, variërend van miniatuurmotoren tot zware industriële apparatuur. De prestaties van lagers hebben een directe invloed op de operationele efficiëntie, precisie, levensduur en algehele betrouwbaarheid van mechanische systemen. Een grondig begrip van lagertypen, constructies, selectiecriteria en onderhoudsmethoden is daarom essentieel voor werktuigbouwkundigen en technische professionals.

Lagers zijn mechanische componenten die vier primaire functies vervullen:

1. Ondersteun roterende of heen en weer bewegende delen:Via interne rolelementen of glijvlakken maken lagers een soepele beweging van assen, naven of andere bewegende componenten mogelijk.
2. Verminder wrijving:Hun gespecialiseerde ontwerp minimaliseert wrijving tussen bewegende delen, verbetert de mechanische efficiëntie en vermindert tegelijkertijd energieverlies en slijtage.
3. Belastingoverdracht:Lagers brengen belastingen over van bewegende delen naar ondersteunende structuren en kunnen radiale, axiale of gecombineerde belastingen aan.
4. Precisie positionering:Ze zorgen voor een nauwkeurige positionering van bewegende componenten binnen aangewezen paden en oriëntaties.

Lagers worden gecategoriseerd op basis van operationele principes en structurele kenmerken:

• Rollagers:Gebruik rolelementen (kogels, rollen of taps toelopende rollen) tussen binnen- en buitenringen om lasten met verminderde wrijving te ondersteunen. Ideaal voor toepassingen met hoge snelheid en hoge precisie die een lange levensduur vereisen.
• Glijlagers:Gebruik smeerfilms tussen glijoppervlakken, geschikt voor toepassingen met lage snelheid, zware belasting en schokbelastingen.

• Kogellagers:Beschikt over sferische rolelementen voor prestaties met lage wrijving bij toepassingen met hoge snelheid en lichte belasting. Veel voorkomende varianten zijn onder meer diepgroef-, hoekcontact-, zelfinstellende en drukkogellagers.
• Rollagers:Integreer cilindrische, taps toelopende, bolvormige of naaldrollen voor een superieur draagvermogen bij zware toepassingen.

• Radiale lagers:Bestand tegen loodrechte belastingen.
• Axiale lagers:Verwerk parallelle ladingen.
• Combinatielagers:Ondersteunt zowel radiale als axiale belastingen.

• Stijve lagers:Vereist een nauwkeurige installatie zonder tolerantie voor verkeerde uitlijning.
• Zelfinstellende lagers:Compenseer asdoorbuiging of montagefouten.

Het meest voorkomende type wentellagers heeft een eenvoudige constructie met binnen-/buitenringen, stalen kogels en kooi. Met lage wrijving en hoge snelheden kunnen ze voornamelijk radiale belastingen aan, terwijl ze ook enkele axiale belastingen kunnen opvangen. Toepassingen zijn onder meer motoren, versnellingsbakken, pompen en ventilatoren.

Deze lagers zijn ontworpen met schuine loopvlakken om gelijktijdig radiale en axiale belastingen te beheersen en bieden een hoog draagvermogen en stijfheid voor spindels van werktuigmachines, precisie-instrumenten en hogesnelheidsmotoren.

Deze zijn voorzien van bolvormige loopvlakken aan de buitenring en compenseren een verkeerde uitlijning van de as in textielmachines, landbouwmachines en houtbewerkingsmachines, maar met een relatief lager laadvermogen.

Exclusief ontworpen voor axiale belastingen met behulp van ringachtige ringen en kogels, deze zijn essentieel in kranen, boormachines en draaibanken.

Met cilindrische walselementen blinken deze uit in zware radiale belastingstoepassingen voor walserijen, versnellingsbakken en zware machines.

De conische geometrie maakt gecombineerde radiale/axiale lastbehandeling mogelijk, vooral in wielnaven voor auto's, spindels van werktuigmachines en walserijen.

Tonvormige rollen en bolvormige loopbanen zorgen voor compensatie van verkeerde uitlijning voor mijnbouwapparatuur, papiermachines en zware industriële toepassingen.

Slanke rollen minimaliseren de radiale ruimtevereisten in autotransmissies, motorfietsmotoren en textielmachines.

Lagerselectie vereist een uitgebreide evaluatie van:

1. Belastingskarakteristieken (type, grootte, richting)
2. Operationele snelheid
3. Precisie-eisen
4. Stijfheid nodig
5. Verwachtingen over de levensduur
6. Omgevingsomstandigheden (temperatuur, vochtigheid, corrosie)
7. Beperkingen van de installatieruimte
8. Budgetoverwegingen

Lageridentificatie omvat het decoderen van markeringen die het type, de afmetingen, de precisieklasse en de speling aangeven:

Gestandaardiseerde alfanumerieke codes (ISO, DIN, JIS) specificeren de lagereigenschappen.

Uitgedrukt als binnendiameter × buitendiameter × breedte (ID × OD × W).

Geclassificeerd van P0 (normaal) tot P2 (ultraprecisie), wat de maatnauwkeurigheid en rotatieprestaties beïnvloedt.

Standaard (CN) of C3 (grotere) speling heeft invloed op de verdeling van de belasting en de operationele kenmerken.

Schilden (ZZ) of contactafdichtingen (2RS) bieden bescherming tegen verontreiniging.

1. Zorg voor een zorgvuldige netheid
2. Breng het juiste smeermiddel aan
3. Gebruik gespecialiseerde installatietools
4. Controle van de montagekrachten
5. Zorg voor een perfecte uitlijning

Effectieve smering vermindert wrijving, voorkomt slijtage, voert warmte af en remt corrosie:

Ideaal voor toepassingen met lage snelheid en zware belasting en vereenvoudigd onderhoud.

Geschikt voor hoge snelheden en hoge temperaturen waarbij warmteafvoer vereist is.

Olienevel- en olie-luchtsystemen zorgen voor nauwkeurige smering voor precisietoepassingen bij hoge snelheden.

1. Regelmatige conditiemonitoring (geluid, trillingen, temperatuur)
2. Geplande hersmering
3. Vervanging van smeermiddel
4. Besmettingscontrole
5. Tijdige vervanging van beschadigde eenheden

Veelvoorkomende faalmodi zijn onder meer:

Veroorzaakt door onvoldoende smering, vervuiling of overbelasting.

Als gevolg van overmatige cyclische belasting, hoge snelheden of slechte smering.

Komt voor in vochtige of chemisch agressieve omgevingen.

Door extreme overbelasting, stootbelastingen of materiaalfouten.

1. Verbeterde precisie voor geavanceerde machines
2. Verhoogde rotatiesnelheden
3. Verlengde levensduur
4. Geïntegreerde sensortechnologie voor conditiebewaking
5. Ecologisch duurzame materialen en processen

• SKF (Zweden)
• FAG (Duitsland)
• NSK/NTN (Japan)
• Timken (VS)
• IKO (Japan)

Bij de selectie moet rekening worden gehouden met de toepassingsvereisten, budgettaire beperkingen en de betrouwbaarheid van leveranciers.