Kuulalaakeri

Kuulalaakeri, eli ball bearing, on yleisesti käytetty mekaaninen laakeri, jossa sisä- ja ulkokehät ovat erillään kuulien ympärillä. Kuulat muodostavat pyörivän kosketuspinnan ja jakavat kuorman sekä mahdollistavat tarkkaa, alhaisen kitkan liikkumista. Laakeri koostuu pääosin sisäkehän, ulkokehän, kuulista ja pidinesta (cidin mallinen rasia/pidin), joka erottaa kuulien paikoillaan.

Rakenne ja toiminta perustuvat kuulien väliseen kosketukseen sekä kehämiesten jäykkyyteen. Kuulat voivat olla terästä tai keraamia, ja laakerin sisä- sekä ulkokehät valmistetaan yleensä teräksestä; joissain malleissa käytetään ruostumattomasta teräksestä tai keraamisia kuulien vaihtoehtoja. Pidin (cage) pitää kuulien tasaisessa erossa ja helpottaa voitelua sekä asentamista.

Tyyppejä on useita. Yleisimpiä ovat syväurakuulalaakerit (deep groove ball bearings), angular contact ball bearings sekä itsekalibroituvat (self-aligning) ball bearings; myös aksiaalikuulalaakerit ja erityisesti tarkoitukseen suunnatut laakerit kuuluvat tähän perheeseen. Erot perustuvat pääasiassa kuorten kuormitusulottuvuuksiin ja kosketuspinnan geometrian kiinnitykseen.

Materiaalit ja voitelu ovat keskeisiä. Laakereissa käytetään usein korkealaatuista laakeriterästä (esim. karkaistu teräs) tai ruostumattoman teräksen vaihtoehtoja, kuulien materiaalina voi olla teräs tai keraamina. Voitelu voidaan hoitaa rasvalla tai öljyllä; tiivisteet tai suojaukset (shield/seal) suojavat epäpuhtauksilta ja pidentävät käyttöikää. Avoimet laakerit vaativat säännöllistä voitelun tarkistusta.

Käyttökohteet kattavat auto- ja koneteollisuuden sekä kodin laitteet ja harrastekaluston. Valinnassa huomioidaan kuormitus, nopeus, lämpötilat ja ympäristö, sekä elinikävaatimukset. Kansainväliset standardit määrittelevät mitat, toleranssit ja suorituskyvyn, ja ne auttavat kuormitusarvioissa sekä elinikäennusteissa.