A Kugellager ist eine Art Wickelgeschwindigkeitslager, bei dem Kugeln in ihrem Innenring zum Tragen einer rotierenden Masse verwendet werden, typischerweise mit einer hin- und hergehenden Bewegung. Der Name entstand aufgrund seiner Ähnlichkeit mit dem lateinischen Wort „balla“, was „gerollter Ball“ bedeutet. Typischerweise bestehen die Lager, die wir bei einer Reihe gängiger Maschinen sehen, aus Gusseisen. während andere, beispielsweise in Spielzeugversionen, aus einer Aluminium- oder Stahllegierung bestehen. Es gibt auch einige Kugellagerkonstruktionen, die ein Riemenscheibensystem verwenden, um eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn zu ermöglichen.
Eine Reihe einzigartiger Eigenschaften eines Kugellagers unterscheiden es von anderen Konstruktionen im industriellen Bereich. Erstens haben sie eine niedrige minimale sichere Betriebsgeschwindigkeit und einen hohen maximalen Betriebsdruck. Sie haben auch eine niedrige Rollgeschwindigkeit (auch Drehmoment genannt), die jedoch viel höher ist als die der Rollelemente einiger typischer Maschinen. Schließlich haben sie eine ziemlich große Kontaktfläche. Dies bedeutet, dass im Vergleich zu einer Rolle oder sogar einem Lager mit geringerer Kontaktfläche mehr mögliche Kontaktpunkte vorhanden sind. Obwohl diese Merkmale im Allgemeinen nicht bei allen Arten von Lagern vorkommen, sind sie in der Regel bei allen Arten von Kugellagerkonstruktionen vorhanden, was bedeutet, dass eine Reihe unterschiedlicher Konstruktionen unter Berücksichtigung dieser Eigenschaft hergestellt werden können.
Die große Kontaktfläche ist auch deshalb nützlich, weil sie den Einsatz des Kugellagers in Situationen ermöglicht, in denen es sonst schwierig wäre, die Wälzkörper auf die Maschinenelemente zu bringen. Beispielsweise müssen die Maschinenteile möglicherweise manuell gedreht werden, um sie auf das Lager zu bringen. Wenn das Kugellager in diesem Fall eine hohe minimale sichere Drehzahl und einen niedrigen maximalen Betriebsdruck aufweist, kann es über der Spinnwelle platziert werden, damit die Maschinenelemente direkt darauf angetrieben werden. Auch wenn dies manchmal umständlich ist, lässt es sich in vielen Fällen problemlos durchführen und erleichtert die Maschinenbedienung insgesamt erheblich.
Hochleistungs-Kugellagerkonstruktionen verfügen in der Regel auch über andere interessante Eigenschaften, die dazu beitragen können, dass das System weniger Energie verbraucht als andere Konstruktionen. Zum einen zeichnen sie sich häufig durch ein sogenanntes Radialdesign aus. Hierbei handelt es sich einfach um ein Design, das so gestaltet ist, dass die Oberfläche der Kugeln viele kleine Radien aufweist. Da sich die Kugeln bei der Verwendung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen, kann es vorkommen, dass sie auf Reibungspunkte treffen, an denen die Kugeln langsamer werden und an Geschwindigkeit verlieren, bis sie einen stationären Punkt erreichen. Durch eine solche Konstruktion kann das Kugellager seine Geschwindigkeit beibehalten und sich ohne diese unerwünschten Verlangsamungen weiterbewegen.
Es gibt viele verschiedene Arten von Kunststoffkugellagern, die für diese Art von Anwendungen verwendet werden können. Ein gutes Beispiel ist das sogenannte gedichtete Kunststoffkäfiglager. Auch wenn die Käfige vielleicht keine sehr tiefen Rillen haben, sind in sie doch schöne Muster eingeschnitten. Wenn die Innenfläche des Lagers mit Öl oder Fett geschmiert wird, kann der gemusterte Kunststoff so glatt werden, dass jede Art von Flüssigkeit ohne Reibung hindurchfließen kann.
Alle diese Hauptteile bilden das Kugellager selbst, das im Grunde nur ein großer Kreis aus zahlreichen kreisförmigen Rillen ist. Der Innenring und der Außenring ermöglichen es dem System, die richtige Menge an Reibung zu nutzen, um die Hauptteile zu bewegen. Kurz gesagt: Das Kugellager spielt in vielen verschiedenen Branchen eine wichtige Rolle. Es kommt in der Telekommunikation, der Luft- und Raumfahrt, in Energieerzeugungsmaschinen und einer Vielzahl anderer Maschinentypen vor.
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