Hur minskar kullager friktionen i maskiner?

1. Rullande rörelse: Nyckeln till varför kullager kan minska friktionen i maskiner ligger i utformningen av deras rullande rörelse. Kullager innehåller många sfäriska kulor inuti, som är placerade på löpbanan mellan den inre och yttre ringen. När lagret utsätts för en extern belastning börjar kulorna rulla på de inre och yttre ringens löpbanor istället för att glida direkt på ytan som ett glidlager. Denna rullande rörelse minskar avsevärt den relativa rörelsen mellan kontaktytor och minskar därigenom friktion och energiförluster. Fördelen med rullande rörelse är att det i huvudsak är en form av rullande friktion snarare än glidfriktion. Vid rullfriktion är kontaktpunkten mellan kulan och de inre och yttre ringen faktiskt bara ett ögonblick av kontakt. Sedan fortsätter bollen att rulla framåt, och kontaktpunkten flyttas snabbt till nästa position. Denna momentana kontaktfunktion reducerar avsevärt friktionsarean och kontakttiden mellan kontaktytorna, vilket minskar genereringen av friktion. Den rullande rörelsen hjälper också till att sprida lasten, vilket ger den en jämnare lastfördelning inuti lagret. Varje kula tar en del av lasten och överför den till den omgivande löpbanan, vilket minskar koncentrationen av lokal spänning inuti lagret. Denna enhetliga lastfördelning hjälper till att minska lagerslitage och utmattning, vilket förlänger lagrets livslängd. Rullande rörelse gör att kullager kan minska friktionen i maskiner på ett mer effektivt sätt. Genom rullande rörelse minskar kullager den relativa rörelsen mellan kontaktytor, minskar genereringen av friktion och sprider belastningen, vilket förbättrar systemets effektivitet och tillförlitlighet.

2. Fördela lasten: Kulorna inuti kullagret kan effektivt fördela lasten, vilket gör att den bildar en mer enhetlig lastfördelning inuti lagret. Däremot är belastningen i ett glidlager vanligtvis koncentrerad till kontaktytan, vilket lätt leder till lokal spänningskoncentration, vilket i sin tur orsakar friktion och slitage. Genom att sprida belastningen kan kullager minska kontaktspänningen mellan lagret och axeln, förlänga lagrets livslängd och förbättra systemets tillförlitlighet och hållbarhet.

3. Liten kontaktyta: Rullelementen i kullager har en mindre kontaktyta än glidytorna på glidlager. Detta innebär att kullager under en given belastning kan minska friktionen mellan kontaktytor. Mindre kontaktyta innebär mindre friktion, vilket minskar energiförluster och värmealstring, vilket förbättrar systemets effektivitet och energibesparing.

4. Smörjsystem: Kullager är vanligtvis utrustade med ett smörjsystem, som fett inuti lagret eller smörjolja utanför. Dessa smörjmedel kan bilda en smörjande film på kullagrets kontaktyta, vilket minskar friktionskoefficienten, minskar rullfriktion och friktion mellan kulorna och de inre och yttre spåren. Ett bra smörjsystem kan minska lagrets driftstemperatur, minska friktionsförlusten och förlänga lagrets livslängd.

5. Precisionstillverkning: Kullager tillverkas vanligtvis med hjälp av precisionstillverkningsprocesser för att säkerställa storleken och passningsnoggrannheten hos de olika delarna inuti lagret. Denna precisionstillverkning kan minska spelet och friktionen inuti lagret och förbättra rotationsnoggrannheten och stabiliteten hos lagret. Precisionstillverkning kan också säkerställa att de inre delarna av lagret passar bra med de yttre delarna, vilket minskar friktion och energiförlust, vilket förbättrar systemets effektivitet och prestanda.