Kullager är mycket specialiserade lagermekanismer. Ibland måste en axel inte bara rotera, men enheten som är ansluten till axeln måste också rotera. Andra gånger måste axeln vara fri att röra sig i cirkulära rörelser. Din axelförband är en trunionlager. Det är en kul-och-sockelmontering som gör att din arm kan rotera fritt men ändå vara ordentligt fastsatt. Ingenjörer tittar på kraven på rörelsekraven och de designar kullager för att utföra uppgiften.
Koordinera placering
För att visualisera var ett draglager placeras, rita ett stort "plus" (+) tecken på ett papper. Märk den horisontella linjen "X" och den vertikala linjen "Y." Där linjerna skär varandra, visualisera en linje som kommer rakt upp från papperet. Detta är "Z" -axeln. Där alla tre linjerna möts är där vagnlagret är placerat. En axel eller en serie axlar passerar genom skaftlagret. Kullager är vanligtvis inte bara ett stycke, utan snarare en hel enhet som håller axlarna fast men ändå låter axlarna snurra eller svänga fritt.
Trunnion Bearing Designs
Först tittar en ingenjör på kraven på axelrörelser. Dessa axlar kan behöva snurra, men de kan också behöva svänga från sida till sida eller upp och ner genom X-Y-Z-koordinatutrymmet. Kullager kan behöva stödja flera axlar, var och en har sina egna unika rörelser. Det är inte lätt att utforma en dragbärande enhet. Ingenjörer förlitar sig på CAD-program (Computer Aided Design) för att hjälpa dem med ritningarna.
Användningar
En vanlig användning av en kullager är en propeller med variabel stigning. Propellern måste snurra, men vinkeln på bladen måste ändras medan propellern snurrar. Basen på varje blad har en axel. Bladaxeln låses ihop med gaffellagret. Genom en komplex serie av spakar och kugghjul roterar bladaxeln i skaftlagret, medan en annan del av lagret stöder huvudspinnaxeln. Ingenjörsföretaget Andritz AG, i Graz, Österrike, designade ett sådant lager för marinpropeller.
Stressfrågor
Eftersom axlarna svänger, svänger och snurrar allt vid en central punkt, går mycket stress på tapplagret. I ett propellertapplager är hela dragkroppen på huvudaxeln. Medan propellern snurrar och drar försöker centrifugalkraften att riva bort knivarna från navet. I en jordbruksutrustning vrider den roterande axeln ett styrblad, men hela bladhållaren måste svänga upp och ner för att ta hänsyn till olika terräng. Ingenjörer tar hänsyn till spänningsnivåerna vid utformningen av en kullager så att den inte går sönder under användning.