Inleiding tot de relatie tussen de contacthoek van het hoekcontactkogellager met één rij en de axiale belasting die het draagt

Hoekcontactkogellager met enkele rij is een lager met een geavanceerde structuur en goede prestaties. Het wordt veel gebruikt in mechanische apparatuur met hoge snelheid, hoge precisie en hoge belasting. Een van de kenmerken is de contacthoek van het lager, die rechtstreeks van invloed is op de prestaties van het lager, vooral het vermogen om axiale belastingen te dragen. De contacthoek verwijst naar de hoek tussen de contactpuntlijn tussen de binnen- en buitenringloopvlakken van het lager en de stalen kogel en het radiale vlak van het lager. Bij hoekcontactkogellagers met één rij ligt deze hoek doorgaans tussen 15° en 40°. De grootte van de contacthoek bepaalt het vermogen van het lager om axiale belastingen te weerstaan, en beïnvloedt ook de stijfheid en loopstabiliteit van het lager.

1. Hoe groter de contacthoek, hoe sterker het axiale draagvermogen van het lager. Dit komt omdat wanneer de contacthoek groter wordt, het contactoppervlak tussen de stalen kogel en de loopbaan toeneemt, waardoor een grotere belasting op de stalen kogel en de loopbaan kan worden verspreid. Het volgende is een analyse van de relatie tussen verschillende contacthoeken en het axiale draagvermogen.
15° contacthoek: Eenrijige hoekcontactkogellagers met een contacthoek van 15° worden voornamelijk gebruikt in scenario's die hoge snelheden en kleine axiale belastingen vereisen. Dankzij kleinere contacthoeken kunnen lagers bij hoge snelheden een lagere wrijving en temperatuurstijging handhaven, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen met hoge snelheid, zoals spindels van werktuigmachines en hogesnelheidsmotoren. Door de kleine contacthoek is het lager echter slechts bestand tegen kleinere axiale belastingen. Als de axiale belasting te groot is, kan dit overmatige slijtage van het contactoppervlak tussen de kogel en de loopring veroorzaken, waardoor de levensduur van het lager wordt verkort.
25° contacthoek: Lagers met een contacthoek van 25° zijn een gebruikelijke mediumkeuze die bepaalde axiale belastingen kan weerstaan ​​en op hogere snelheden kan werken. Het kan hogere axiale belastingen beter aan dan lagers met een contacthoek van 15°, terwijl een betere loopstabiliteit behouden blijft. Voor sommige toepassingen die een balans vereisen tussen axiale belastingen en werking op hoge snelheid, zoals transmissiesystemen in de auto-industrie of algemene industriële apparatuur, zijn lagers met een contacthoek van 25° een geschikte keuze.
40° contacthoek: Eenrijige hoekcontactkogellagers met een contacthoek van 40° zijn bestand tegen grotere axiale belastingen en zijn geschikt voor die gelegenheden die een hoger axiale draagvermogen vereisen. Lagers met een contacthoek van 40° worden bijvoorbeeld vaak gebruikt in zware machines en uitrusting, windturbines en werktuigmachines met hoge belasting. Dit type lager wordt gekenmerkt door zijn hogere stijfheid en grotere weerstand tegen vervorming, maar door de grote contacthoek neemt de wrijvingscoëfficiënt ook dienovereenkomstig toe bij hoge snelheid, wat kan leiden tot een snellere temperatuurstijging, waardoor de efficiëntie wordt aangetast. Daarom worden lagers met een contacthoek van 40° meestal gebruikt in werkomgevingen met lagere snelheden, maar moeten ze grotere axiale belastingen kunnen weerstaan.

2. Bij het opnemen van radiale belastingen speelt ook de contacthoek een belangrijke rol. Een kleinere contacthoek is bevorderlijk voor het dragen van hogere radiale belastingen, omdat hierdoor de radiale kracht directer kan worden overgebracht op de binnen- en buitenringen van het lager. Hoe groter de contacthoek, hoe kleiner het vermogen van het lager om radiale belastingen te weerstaan, omdat er meer kracht in de axiale richting zal worden verdeeld. Bij het selecteren van lagers moeten ingenieurs een geschikt evenwicht vinden tussen de contacthoek en de radiale en axiale belastingen.

3. De keuze van de contacthoek van het lager hangt voornamelijk af van de belastingsomstandigheden en snelheidseisen in het toepassingsscenario. Als de apparatuur op hoge snelheid moet werken en voornamelijk radiale belastingen moet dragen, is het geschikter om een ​​lager met een kleinere contacthoek te kiezen, terwijl in toepassingsscenario's met grote axiale belastingen en relatief lage snelheden lagers met grotere contacthoeken meer voordelen zullen hebben. In de wielnaafeenheid van een auto moet het lager bijvoorbeeld de axiale en radiale belasting van de zwaartekracht van het voertuig en de impact op de weg dragen, daarom wordt vaak gekozen voor een lager met een contacthoek van 40°. Op de spil van een precisiewerktuigmachine wordt, vanwege de eisen van hoge snelheid en precisiebewerking, meestal een lager met een contacthoek van 15° of 25° gebruikt.