Bruk av kulelager

Formålet med et kulelager er å bestemme den relative posisjonen til to deler (vanligvis en aksel og et hus) og å sikre fri rotasjon, samtidig som lasten overføres mellom dem. Ved høye rotasjonshastigheter (f.eks. i gyrokulelagre) kan denne bruken forlenges til å omfatte fri rotasjon med lite slitasje i lageret. For å oppnå denne tilstanden er de to delene av lageret skilt av en tilhengervæskefilm kalt en elastohydrodynamisk smøremiddelfilm. Denhard (1966) påpekte at elastisiteten opprettholdes ikke bare når lageret utsettes for en belastning på akselen, men også når lageret er forhåndslastet slik at posisjoneringsnøyaktigheten og stabiliteten til akselen ikke overstiger 1 mikroinch eller 1 nanoinch hydrodynamisk smørefilm.

Kulelagre brukes i ulike maskiner og utstyr med roterende deler. Designere må ofte bestemme om et kulelager eller et flytende filmlager skal brukes i en bestemt applikasjon. Følgende egenskaper gjør kulelagre mer ønskelige enn væskefilmlagre i mange applikasjoner,

1. Lav startfriksjon og egnet arbeidsfriksjon.

2. Tåler kombinerte radiale og aksiale belastninger.

8. Ikke følsom for smøreforstyrrelser.

4. Ingen selvopphisset ustabilitet.

5. Start av lav temperatur er enkelt.

Innenfor et rimelig område har endring av last, hastighet og driftstemperatur bare en liten effekt på den gode ytelsen til et kulelager.

Følgende egenskaper gjør kulelagre mindre ønskelige enn væskefilmlagre.

1. Den begrensede tretthetslevetiden varierer sterkt.

2. Ønsket radialplass er stor.

3. Dempingskapasiteten er lav.

4. Støynivået er høyt.

5. Kravene er strengere.

6. Høyere kostnad.

I henhold til de ovennevnte egenskapene bruker stempelmotorer vanligvis væskefilmlagre, mens jetmotorer nesten bare bruker kulelagre. Ulike typer lagre har sine egne unike fordeler, og den mest hensiktsmessige lagertypen bør velges nøye for en gitt applikasjon. Uk Engineering Science Data Organization (ESDU 1965, 1967) har gitt nyttige retningslinjer for det viktige spørsmålet om å bære seleksjon.