De belangrijkste overwegingen en gebruikelijke materialen die worden gebruikt bij de constructie van kegellagers

De materiaalkeuze voor kegellagers is een cruciaal aspect van hun ontwerp en heeft een directe invloed op hun duurzaamheid, draagvermogen, slijtvastheid en algehele prestaties. Kegellagers worden blootgesteld aan een breed scala aan bedrijfsomstandigheden, waaronder variërende belastingen, temperaturen en omgevingsfactoren. Daarom zorgt het selecteren van de juiste materialen ervoor dat deze lagers bestand zijn tegen de eisen van de beoogde toepassingen.

Belangrijke overwegingen bij materiaalkeuze:

Sterkte en weerstand tegen vermoeidheid: Kegellagers worden onderworpen aan aanzienlijke krachten, zowel radiaal als axiaal. De gebruikte materialen moeten een hoge treksterkte en weerstand tegen vermoeiing hebben om herhaalde belasting zonder problemen te kunnen weerstaan. Dit is van cruciaal belang om de levensduur van het lager te garanderen, vooral bij toepassingen met zware of dynamische belastingen.

Slijtvastheid: De materialen moeten een uitstekende slijtvastheid vertonen om de effecten van wrijving en slijtage te minimaliseren. De constante rol- en glijwerking tussen de rollen en loopbanen genereert wrijvingskrachten, en de gekozen materialen moeten het vermogen hebben om slijtage te weerstaan, zelfs onder hoge belastingen en continu gebruik.

Corrosiebestendigheid: In bepaalde toepassingen waarbij de lagers worden blootgesteld aan zware omstandigheden, zoals omgevingen met een hoge luchtvochtigheid, chemicaliën of verontreinigingen, wordt corrosiebestendigheid essentieel. Materialen die bestand zijn tegen corrosie helpen de structurele integriteit van het lager te behouden en vroegtijdig falen te voorkomen.

Temperatuurstabiliteit: Kegellagers werken vaak bij hoge temperaturen, vooral in industriële toepassingen. De materialen moeten hun mechanische eigenschappen en smerende eigenschappen binnen het verwachte temperatuurbereik behouden om consistente prestaties te garanderen.

Veelgebruikte materialen:

Doorgehard staal (SAE 52100): Dit is een van de meest gebruikte materialen voor kegellagers. Doorgehard staal biedt een goede balans tussen sterkte, slijtvastheid en taaiheid. Het warmtebehandelingsproces dat tijdens de productie wordt gebruikt, zorgt ervoor dat het materiaal overal een uniforme hardheid bereikt, waardoor het geschikt is voor toepassingen met matige tot zware belastingen.

Gehard staal: Gehard staal, zoals SAE 8620, biedt een geharde oppervlaktelaag met behoud van een hardere en meer ductiele kern. Deze combinatie van hardheid en taaiheid is gunstig in toepassingen waar weerstand tegen schokbelastingen en uitstekende slijtvastheid vereist zijn. Het geharde oppervlak zorgt voor een verhoogde slijtvastheid, terwijl de kern schokbelastingen absorbeert.

Roestvrij staal: In omgevingen waar corrosiebestendigheid essentieel is, is roestvrij staal (meestal AISI 440C of vergelijkbare kwaliteiten) een populaire keuze. Roestvrijstalen lagers worden gebruikt in toepassingen waar blootstelling aan vocht, chemicaliën of corrosieve stoffen waarschijnlijk is. Hoewel roestvrij staal een iets lager draagvermogen heeft dan doorgehard staal, maken de corrosieweerstandseigenschappen het geschikt voor specifieke industrieën, zoals de voedselverwerking en medische apparatuur.

Keramische rollen: Voor toepassingen die de hoogste niveaus van slijtvastheid en het vermogen om onder extreme omstandigheden te werken vereisen, kunnen keramische rollen (vaak gemaakt van materialen zoals siliciumnitride) worden gebruikt. Deze rollen zijn extreem hard, hebben een lage wrijving en bieden uitzonderlijke stabiliteit bij hoge temperaturen. Keramische rollen zijn met name voordelig in sectoren als de lucht- en ruimtevaart, waar de lagers betrouwbaar moeten presteren onder veeleisende omstandigheden.