Varför och var används lager

Ibland är de mest användbara enheterna inom fysik och teknik de enklaste. Kullager visar hur metallringar kan vara extremt mångsidiga. Som du kan se i så många vanliga föremål som fordon, cyklar, skateboards och andra maskiner som involverar rörliga metalldelar, har människor använt kraften i kullager i århundraden.

Användning av kullager

Föreställ dig att glida över en mjuk matta medan du har skor på dig. Det kan vara svårt på grund av friktionen mellan mattan och dina skor, som kan vara gjorda av allt inklusive läder, plast, trä eller gummi. Om du istället bar strumpor skulle det vara mycket lättare på grund av mycket mindre friktion mellan den mjuka mattan och sockornas material. Kullager fungerar på samma sätt.

Kullager minskar mängden friktion mellan belastningar på dem. De gör detta eftersom de är metallkulor eller rullar som rör sig runt en slät metallyta i en inre ögla och en yttre ögla (ibland kallade ringar). Du kan lära dig om de många kullagerapplikationerna genom deras fysik. Kullager bär typer av belastning i radiell riktning, och dessa belastningar applicerar en vinkelrät kraft mot kullagrets rotationsaxel.

Att metallkulorna glider runt kullagrets öglor skapar friktion mellan ett föremål och dess yta som saktar ner föremålet. I vissa fall närmar sig föremålet ett stopp. Denna mekanism gör att kullager kan användas i remskivor eller rotationssystem som måste kontrolleras. Till exempel använder navhjulet på en bil en radiell belastning från bilens vikt och dragkraft från att gå runt en sväng.

I alla fall av kullager gör balansen mellan axialkraft och radiell belastning att kullager minskar friktionen mellan kulorna i den inre och yttre ringen och hanterar föremålets belastning. Kullager tar lasten och överför den från den yttre ringen till den inre ringen för att låta sfärerna i mitten av varje ring rotera med lätthet.

Varje sfär är ansluten till de två ringarna, men endast där det är nödvändigt för att minska friktionen mellan komponenterna i själva kullagret. Av dessa skäl skapas kullager för att minska friktionen och underlätta rotationshastigheten.

Typer av kullager

Typerna av kullager skiljer sig mycket åt beroende på deras mekanism. Den mest använda typen är det stela enradiga eller radiella kullagret. Denna design gör att kulorna löper i spår med djupa spår, och kullagerarrangemanget med djupa spår låter dem bära både radiella och axiella belastningar. Tätade versioner av kullager är permanent smorda för att minska deras underhåll.

Dubbelradiga kullager använder två rader med kulor. Designen ger mer styvhet till själva lagrets rörelse. De finns i elmotorer, centrifugalpumpar och elektromagnetiska kopplingar. Vissa kullager riktar in sig på ett sätt som låter axeln ta hänsyn till eventuell felinriktning i en vinkel med avseende på kullagrets hölje.

Den vinkelkontakttyp av kullager har en sida av den yttre ringen avskuren för att låta fler kulor sätta in sig själva. Dessa lager kan sedan hålla stora mängder axiella belastningar i en riktning samt använda fler kulor i själva lagren. Detta innebär att ingenjörer använder dem i par i båda riktningarna för att bära tunga laster, i en uppsättning som gör dem till dubbelradiga kullager med vinkelkontakt. Dessa typer av kullager varierar också beroende på deras material.

/