Wälzlager Arten
Wälzlager werden nach der Form ihrer Wälzkörper unterschieden.
| Lagerart | Norm | axiale Belastung | radiale Belastung | Verwendung | |
| Kugellager | Rillenkugellager
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DIN 625 | hoch, in beiden Richtungen | Ja | universell |
| Schrägkugellager
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DIN 628 | in einer Richtung (zur hohen Schulter) | Ja | kurze, biegesteife Wellen | |
| Pendelkugellager
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DIN 630 | in beiden Richtungen | Ja | Lagerung bei Einbauungenauigkeiten, größere Wellendurchbiegungen | |
| Axial-Rillenkugellager
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DIN 711 DIN 715 | in einer Richtung | Nein | Spurlager bei Kransäulen, Drucklager bei Schiffschrauben, Schneckenwellen | |
| Rollenlager | Zylinderrollenlager
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DIN 5412 | nur sehr gering | Ja | Getriebe, Elektromotoren, Achslager für Schienenfahrzeuge |
| Kegelrollenlager
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DIN 720 | hoch | Ja | Radnabenlagerung von Fahrzeugen, Lagerung von Seilscheiben, Spindellagerung von Werkzeugmaschinen | |
| Tonnenlager
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DIN 635 | gering | Ja | Schwerlastlaufräder, Seilrollen, Schiffswellen, Kurbelwellen | |
| Pendelrollenlager
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DIN 635 | hoch | Ja | Schwerlastlaufräder, Seilrollen, Schiffswellen, Kurbelwellen | |
| Axial-Zylinderrollenlager
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DIN 722 | Ja | Nein | ||
| Axial-Pendelrollenlager
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DIN 728 | hoch | gering | Spurlager bei Kransäulen, Drucklager bei Schiffsschrauben, Schneckenwellen | |
| Radial-Nadellager
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DIN 617 | nur sehr gering | Ja | bei kleinen und niedrigen Durchmessern, geringe Einbauhöhe, Pleuellager | |
| Axial-Nadellager
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DIN 5405-2 | Ja | Nein |
Vor- Nachteile gegenüber Gleitlagern
Pros
- geringere Reibung und dadurch Wärmeentwicklung
- geringerer Schmiermittelverbrauch
- standardisierte Größen
- Ausgleich von Durchbiegungen der Wellen bei Pendellagern
Cons
- Empfindlich gegen Schmutz, Stoß und hohe Temperaturen
- höhere Geräuschentwicklung
- oft größerer Einbaudurchmesser
- geringere Tragfähigkeit bei gleicher Baugröße
- weniger schwingungsdämpfend
Lageranordnung
Fest- Loslager
die häufigste Art der Anordnung ist die, eines als Festlager und das andere als Loslager zu platzieren. So kann das Loslager in eine Richtung axial wandern, wenn sich die Welle ausdehnt.
Schwimmende Lagerung
Bei der schwimmenden Lagerung ist eine axiale Bewegung der Welle in beide Richtungen möglich. geeignete Lagertypen sind: Rillenkugellager und Zylinderrollenlager.
Merkmale
- einfache Gestaltung
- kostengünstige Fertigung
- einfache Montage
- unempfindlich gegen Wärmeausdehnung
- axialspiel unvermeidlich
Gegenseitige Führung
wird auch angestellte Lagerung genannt. Die Welle ist hier auf beiden Seiten in axialer Richtung fixiert. Diese Lagerung wird gewählt, wenn hohe axiale- und radiale Kräfte auftreten und es so wenig wie möglich Spiel geben soll. Diese Lagerung wird nur bei kurzen Lagerabständen empfohlen, da die Spannungen, welche bei Temperatur auftreten sonst zu groß wären. Es können Schrägkugellager oder Kegelrollenlager genutzt werden.
Überschlägige Berechnung
Formelzeichen
| Formelzeichen | Bedeutung | Einheit |
| P | äquivalente Lagerbelastung | kN |
| X | Radialfaktor | oE |
| Fr | Radialkomponente der äußeren Lagerkraft | kN |
| Y | Axialfaktor | oE |
| Fa | Axialkomponente der äußeren Lagerkraft | kN |
| L10h | Ermüdungslaufzeit, nominelle Lebensdauer | h |
| C | Tragzahl | kN |
| p | Lebensdauerexponent | oE |
| n | Drehzahl | min-1 |
Formeln
äquivalente Lagerbelastung
Ermüdungslaufzeit, nominelle Lebensdauer
Zunächst müssen wir die Kräfte kennen, welche von den Lagern aufgenommen werden müssen. Wie man diese ausrechnet, soll nicht Teil dieses Beitrages sein. Das haben wir bereits in einem anderen Beitrag näher beleuchtet.
Anschließend ermitteln wir die statisch äquivalente Lagerbelastung P. Der Wert C ist dabei den Katalogen der Lieferanten zu entnehmen. Alternativ auch Roloff Matek TB 14-2. Für p setzen wir den Wert 3 für Kugellager ein und für Rollenlager 10/3. Für n setzen wir die Drehzahl in min ein.
Der Wert des Ergebnisses kann nun mit den empfohlenen Werten für die Lebensdauer aus den Katalogen entnommen werden. Andernfalls gibt Roloff Matek TB 14-7 hier auch Richtwerte an.
Bekannte Hersteller von Wälzlagern sind z.B. SKF oder Schaeffler.
Download Handout: Lagerberechnung
