Følg mig på: 
Ultimativ guide til kuglelejer vs nålerullelejer
Udforsk de vigtigste forskelle mellem kuglelejer vs nåle rullelejer. Læs vores blog for at finde ud af, hvilken type leje der passer bedst til din applikation. Fra højhastighedsturboladere i biler til præcisionsmaskiner i industrielle applikationer, nålerullelejer og kuglelejer er de to mest almindelige lejetyper bruges til støtte og rotation. Men hvilken er bedre? Denne artikel vil sammenligne kuglelejer vs nålerullelejer for at hjælpe dig med at bestemme, hvilken der er det bedste valg til din specifikke anvendelse. Lær om de vigtigste forskelle, anvendelser og almindelige anvendelser af kuglelejer vs nålerullelejer. Spar tid og øg effektiviteten med analyser fra vores lejeeksperter.
Kuglelejer vs nålerullelejer er begge rullelejer. Rulningslejer består af orbitalringe (indre og ydre ringe), rulleelementer (kugler eller ruller) og bure. Adskillige rulleelementer er anbragt mellem to modstående sporringe i et rulleleje, og et bur bruges til at forhindre, at rulleelementerne kommer i kontakt med hinanden og opretholde et vist interval for drift. Den geometriske form af de rullende elementer og den indre og ydre ringløbebaneoverflade er punkt- (kugle) eller linje- (rulle) kontakt. Teoretisk set ruller og roterer rulleelementerne mellem de indre og ydre ringe.
Lejers hovedfunktion er at hjælpe mekanisk udstyr med at reducere friktionen. Lejer reducerer friktionen ved at få to overflader til at rulle mod hinanden og derved reducere mængden af produceret friktion. Kontaktfladen (punktet) mellem de rullende elementer og løbebaneringen understøtter belastningen på lejet med dets løbebaneoverflade. Lejeholderen bærer ikke direkte lejebelastningen. Udover at opretholde den korrekte position af rulleelementerne med lige store intervaller, forhindrer lejeholderen også, at rulleelementerne falder af, når lejet er installeret.
De belastninger, der bæres af lejer, omfatter radiale belastninger og trykbelastninger. Rulningslejer er hovedsageligt opdelt i to kategorier: kuglelejer og rullelejer i henhold til formen på rulleelementerne. Sammenlignet med rullelejer med samme hoveddimensioner er kuglelejer velegnede til anvendelser med høj hastighed, høj præcision, lavt drejningsmoment og lavt støjniveau. – Velegnet til vibrationsapplikationer på grund af lav friktionsmodstand og akselløb under rotation. Da der er mange former og typer af rullelejer, har hver deres egne iboende egenskaber. Rulningslejer har følgende fælles fordele:
(1) Friktionskoefficienten er lille
(2) Der er internationalt forenede standarder og specifikationer, og mærker er let udskiftelige.
(3) Lavt smøreolieforbrug.
(4) Lejet kan bære både radial belastning og aksial belastning.
(5) Det er også lettere at bruge ved høje eller lave temperaturer.
(6) Påføring af forspænding kan forbedre lejestivheden.
Hvad er kuglelejer?
Kuglelejer er designet til at reducere rotationsfriktion og understøtte radiale og aksiale belastninger. Det grundlæggende design af et kugleleje indeholder mindst to løbebaner, der indeholder kugler og overfører belastninger gennem kuglerne. Et af løbene er normalt fast, mens det andet løb er forbundet med en roterende komponent, såsom et hjulnav eller en aksel. Når lejet roterer, ruller kuglerne mellem løbene, hvilket reducerer friktion og slid på lejet. En af de vigtigste fordele ved kuglelejer er, at de har en lavere friktionskoefficient end andre typer lejer. Dette giver dem mulighed for at arbejde med mindre varme og slid, hvilket forlænger lejernes levetid. De har også højhastighedsegenskaber, hvilket gør dem velegnede til højhastighedsapplikationer. Der er mange typer kuglelejer:
Blandt kuglelejer, dybe rille kuglelejer er de mest brugte lejer. Både de indre og ydre ringspor er bueformede dybe riller, som kan bære radial belastning, tovejs aksial belastning eller kombineret belastning, og er også velegnede til højhastighedsrotation. Den ene løbebane i et kugleleje er forbundet med en roterende komponent (såsom en aksel eller et nav), mens den anden løbebane er fast. Når sæderingen roterer, roterer kuglen også. På grund af kuglens rotation er friktionskoefficienten mindre end for to flade overflader, der gnider mod hinanden. Kontaktområdet mellem holderens løb og bolden er meget lille. Derfor har kuglelejer en tendens til at have lavere bæreevne end andre typer lejer. Disse controllere kan dog tolerere en vis fejljustering mellem de ydre og indre ringe. En af ulemperne ved dybe sporkuglelejer er dog, at kuglerne "flader" over tid og kan til sidst svigte, hvis den yderste ring slides. Derfor skal parametre som kuglelejers belastningsværdi kontrolleres regelmæssigt.
Hvad er et nålerulleleje?
Nål rullelejer er en speciel type rullelejer, der bruger slanke cylindriske ruller, der ligner nåleruller. Den største forskel mellem nålerullelejer og andre typer rullelejer er diameter-/længdeforholdet mellem rullerne. Forholdet mellem diameter og længde er mellem 0.1 og 0.4. En af de vigtigste fordele ved nålerullelejer er det større overfladeareal i kontakt med lejets ydre overflade, hvilket resulterer i en højere belastningskapacitet end kuglelejer. Dette gør dem ideelle til applikationer med høj belastning og begrænset plads. Den typiske struktur af et nålerulleleje består af et nålerullebur, der orienterer og huser nålerullerne, selve nålerullerne og den ydre ring.
Nålerulleburet er normalt lavet af et materiale som stemplet stål eller plastik og hjælper med at holde nålerullen på plads, mens den ydre ring normalt er lavet af et komplekst materiale som stål eller messing. Nålerullelejer fås i mange forskellige designs, herunder radial-, tryk- og kombinerede belastninger. Radiale nåle-rullelejer er designet til at understøtte radiale belastninger, mens tryknåle-rullelejer er designet til at understøtte aksiale belastninger. Kombinerede radiale og tryknåle rullelejer er designet til at understøtte radiale og aksiale belastninger. Med hensyn til vedligeholdelse har nålerullelejer relativt lave vedligeholdelseskrav. Det er de normalt smurt med fedt eller olie, og smøremidlet bør kontrolleres og efterfyldes efter behov. Derudover skal de holdes rene og fri for rod for at sikre korrekt funktion. Samlet set er nålerullelejer alsidige og holdbare rullelejer, der er ideelle til en række forskellige anvendelser. De har høj bæreevne og minimale pladskrav og fås i en række forskellige designs, der passer til forskellige applikationsbehov.
Sammenlignet med almindelige rullelejer har nålerullelejer en mindre tværsnitshøjde og plads, stærkere bæreevne og væsentligt forbedret stivhed. Nålerullelejer er i stand til at bære 2 til 8 gange belastning end kuglelejer eller svarende til cylindriske rullelejer med samme akseldiameter. Samtidig er nålerullelejer velegnede til gyngende bevægelse på grund af den lille inertikraft forårsaget af rotation. Velegnet til letvægts, lille maskindesign og kan også bruges til at udskifte glidelejer. Nålerulle- og bursamling er hovedtypen af nålerulleleje, som inkluderer en nålerulle og et mekanisk bur, der understøtter det. I det miniaturiserede design, der kræver plads, bruges det ofte i stempelkompressorer og små motorplejlstangslejer. Især kan burets design bruges i miljøer med store hastighedsændringer, acceleration og deceleration, høje temperaturer og dårlige smøreforhold.
Fordele ved kuglelejer
Fordelene ved kuglelejer er relativ stabilitet, lille start- og køremoment, lavt effekttab og høj effektivitet. Imidlertid er deres ulempe den mindre belastningskapacitet i forhold til deres størrelse. Anvendelser omfatter små motorer, transmissioner til biler og traktorer, transmissioner til værktøjsmaskiner, generelle maskiner og værktøj.
Stærk bæreevne
Et kugleleje er et leje, der kan modstå aksiale og radiale belastninger. Den understøtter belastningen ved at rulle sfæriske kugler mellem de indre og ydre ringe. Sammenlignet med andre lejer har kuglelejer en stærkere bæreevne og kan modstå større belastninger, hvilket gør den mekaniske bevægelse stabil.
Fleksibel betjening
Fordi kuglelejer understøttes af rullende kugler, er deres betjeningsfleksibilitet højere. I mekanisk bevægelse kan den modstå en vis afvigelsesvinkel, hvilket tillader mekaniske dele at bevæge sig i forskellige retninger og derved forbedre funktionaliteten af mekanisk bevægelse.
Let at installere
Strukturen af kuglelejer er relativt enkel og nem at installere. Anbring blot kuglelejet i udstyrslejesædet og fastgør det med en fastgørelsesmøtrik eller gevindholder. Sammenlignet med andre installationsmetoder med komplekse lejestrukturer er installationen af kuglelejer enklere og bekvem.
Durable
Kuglelejets indre og ydre ringoverflader er lavet af højkvalitetsstål, så det er meget slidstærkt. Det kan stadig opretholde god ydeevne under langvarig drift i mekaniske bevægelser og er ikke let beskadiget, hvilket øger levetiden på kuglelejer.
Spar plads
Kuglelejer fylder mindre end andre lejer. For lejer med samme specifikationer er kuglelejets ydre diameter mindre, hvilket kan spare plads. Ved design af mekanisk udstyr kan kuglelejer give muligheder for udstyrets kompakte opbygning.
Fordele ved nålerullelejer
Nålerullelejer har fordelene ved lille friktionsmodstand, lavt strømforbrug og høj mekanisk effektivitet. De har dog den ulempe, at de er relativt dyre og giver støj end andre lejer. Anvendelser omfatter kompressorer, transmissioner, pumper, momentomformere og affjedringssystemer. Nålerullelejer er holdbare, kompakte og lette og foretrækkes ofte frem for kuglelejer, når pladsen er begrænset.
Lave vedligeholdelsesomkostninger
De fleste nålelejer kræver ingen daglig, ugentlig eller endda månedlig vedligeholdelse. De skal dog holdes godt smurt. Det betyder, at man skal vælge den rigtige smøremiddeltype og sikre, at den rigtige mængde smøremiddel dækker lejets rulleelementer (nålevalser). Korrekt smøring er også afgørende for at holde snavs og snavs ude og beskytte lejerne mod korrosion. Det er også vigtigt at vide, hvornår man skal smøre, og hvor meget smøremiddel man skal bruge. De bedste løsninger involverer normalt at installere et automatisk smøresystem, så lejerne får den rigtige mængde smøremiddel på det rigtige tidspunkt.
Fremragende aksial og radial belastningskapacitet
Industrielle nålerullelejer kan også modstå høje aksiale og radiale belastninger. Dette er forskelligt fra kuglelejer, som typisk bruges i applikationer, der ikke kræver høje krav til aksial og radial belastning. Aksiale belastninger, nogle gange kaldet trykbelastninger, er kræfter, der påføres parallelt med aksen, mens radiale belastninger påføres vinkelret på aksen. Nålerullelejer bærer høje belastninger på monteringsfladen (aksial retning) og i radial retning og har derfor fremragende aksiale og radiale belastningsevner.
Fremragende stivhed
Stivhed refererer til et materiales evne til at bevare sin form uden at deformere, bøje eller gå i stykker, når der påføres store ydre kræfter. Industrielle nålerullelejer har fremragende stivhed, og selv en lille mængde elastisk deformation på nålerullelejet påvirker normalt ikke dets funktion. Brugen af stive lejer i tætsiddende applikationer med høje aksiale og radiale belastninger hjælper med at beskytte sammenpassede overflader og tilstødende dele mod friktion og overdreven slid. Stivheden vil variere afhængigt af lejets størrelse og den anvendte type nåleleje. Faktorer, herunder den fysiske plads, lejet skal optage, og de aksiale og radiale belastninger, lejet skal modstå, bør altid tages i betragtning. Forøgelse af antallet af brugte nåleruller vil øge stivheden.
Ideel til højhastighedsapplikationer
Kuglelejer genererer mindre centrifugalkraft i højhastighedsapplikationer. Dette øger friktionen, hvilket får kuglelejet til at overophedes og til sidst knække. I modsætning hertil producerer nålerullelejer højere centrifugalkræfter ved høje rotationshastigheder, fordi nålene er længere og tungere end kuglerne i kuglelejer. Nålerullelejer producerer også høj rotation og overophedes ikke ved høje hastigheder, hvilket gør dem ideelle til højtemperaturapplikationer.
Lav friktionskoefficient
Friktion opstår, når et givet materiale eller overflade møder modstand, når det glider, bevæger sig eller gnider mod et andet materiale eller overflade. Friktionskoefficienten er forholdet mellem friktionen mellem to materialer og den normale kraft, der holder dem sammen. En lav friktionskoefficient betyder lav modstand mellem to overflader. Nålerullelejer har en lav friktionskoefficient under drift. Det betyder, at friktionen er meget lav, så lejerne ikke overophedes. Dette betyder også, at lejerne ikke kræver særlig meget smøring for at kontrollere friktionen mellem sammenpassede overflader.
Fremragende mekaniske egenskaber
Endelig varierer de mekaniske egenskaber afhængigt af hvilket materiale lejet er lavet af. Men i de fleste tilfælde varmebehandler lejeproducenter nålerullelejer for at forbedre deres mekaniske egenskaber. Varmebehandling kan forbedre lejernes styrke, holdbarhed, hårdhed, duktilitet, elasticitet og slidstyrke. Da lejet vil være i kontakt med andre metaller, kan en forøgelse af dets hårdhed, trækstyrke, duktilitet og slidstyrke gennem varmebehandling hjælpe med at forlænge lejets levetid og samtidig beskytte eventuelle modflader. Dette gør lejerne stærkere og holdbare, holder længere og kræver færre udskiftninger.
Ulemper ved kuglelejer
Den største ulempe ved kuglelejer er, at de har en tendens til at blive slidt over tid. De rullende elementer i et kugleleje vil med tiden blive slidt, og når delene begynder at blive slidt, kan det få lejet til at støje. Derudover, hvis et kugleleje udsættes for ekstrem varme eller kulde, kan det blive skørt, hvilket får lejet til at revne og knække, hvilket får det til at svigte. Kuglelejer er også modtagelige for forurening, hvilket kan forårsage, at lejerne bliver tilstoppede og ude af stand til at rotere jævnt. Hvis lejerne ikke smøres regelmæssigt, vil de støje og begynde at vibrere, hvilket forårsager for tidlig lejefejl. Endelig kan kuglelejer være dyre at udskifte og vedligeholde. De kan være svære at installere og kræver specielle værktøjer og færdigheder at installere, hvilket kan øge omkostningerne ved at udskifte dem. Derudover kræver de regelmæssig vedligeholdelse såsom smøring og rengøring, hvilket øger de samlede ejeromkostninger.
Ulemper ved nålerullelejer
Nålerullelejer kan være meget dyre. Hvis smøringen ikke vedligeholdes korrekt, kan den let blive beskadiget. Hvis et nåleleje bruges i en applikation uden tilstrækkelig støtte, kan det slides for tidligt. Derudover er nålerullelejer modtagelige for stødbelastninger og kan let blive beskadiget, hvis de udsættes for overdreven kraft. Nålerullelejer kræver præcis justering for at fungere korrekt, men dette kan være svært at opnå i nogle applikationer.
Kuglelejeapplikationer
Kuglelejer reducerer rotationsfriktion og understøtter radiale og aksiale belastninger i forskellige applikationer. Kuglelejer findes almindeligvis i robotter, elektriske motorer, pumper, ventilatorer, kompressorer og andre roterende maskiner for at understøtte roterende aksler og reducere friktionen mellem akslen og dens komponenter. De bruges også i transportsystemer og bilkomponenter. Derudover bruges kuglelejer i skateboards, rulleskøjter og andre rekreative produkter. Kuglelejer findes også i mange forbrugerprodukter, såsom håndholdte apparater, legetøj og værktøj. Kuglelejer bruges også i højtydende medicinsk og dentalt udstyr, såsom tandboremaskiner og medicinsk billedbehandlingsudstyr. Kuglelejer bruges også i mange industrielle maskiner, såsom værktøjsmaskiner, pumper, kompressorer og transportsystemer.
Anvendelser af nåle rullelejer
Nålerullelejer er almindeligt anvendt i bilindustrien, rumfart og industrielle applikationer. Disse lejer er designet til at give støtte til roterende og oscillerende aksler og bruges i en række forskellige applikationer. I bilapplikationer bruges nålerullelejer i transmissioner, koblinger, differentialer, servostyringssystemer og andre drivlinekomponenter. I gearkasser bruges nålelejer til at reducere friktion og slid på komponenter og reducere den kraft, der kræves for at drive gearkassen. I koblinger bruges nålerullelejer til at reducere slid og friktion på koblingspladerne, så de holder længere og giver en mere jævn drift. I rumfartsapplikationer bruges nålerullelejer i flymotorer, landingsstel og kontroloverflader. I motorer bruges nålerullelejer til at reducere friktion og slid på krumtapaksler og andre roterende dele, hvilket hjælper med at forbedre motorens effektivitet og ydeevne. I landingsstel bruges nålelejer til at reducere friktion og slid på affjedringskomponenter og give en mere jævn kørsel. På kontroloverflader bruges nålelejer til at reducere friktion og slid på aktuatorerne, hvilket giver mulighed for bedre kontrol over flyet.
Hvis du har spørgsmål om kuglelejer vs nålerullelejer eller har brug for hjælp valg af det bedste nålerulleleje for din ansøgning, kontakt venligst Aubearings. Etableret for mere end tyve år siden, er vi en ISO 9001 og IATF 16949 certificeret lejeproducent med speciale i alle typer lejer. Kontakt os i dag for at lære om vores muligheder og lejedesign eller for at anmode om et tilbud.