Wälzlager Arten

Wälzlager werden nach der Form ihrer Wälzkörper unterschieden.

Wälzlager Arten
LagerartNormaxiale Belastungradiale BelastungVerwendung
KugellagerRillenkugellager

DIN 625hoch, in beiden RichtungenJauniversell
Schrägkugellager

DIN 628in einer Richtung (zur hohen Schulter)Jakurze, biegesteife Wellen
Pendelkugellager

DIN 630in beiden RichtungenJaLagerung bei Einbauungenauigkeiten, größere Wellendurchbiegungen
Axial-Rillenkugellager

DIN 711 DIN 715in einer RichtungNeinSpurlager bei Kransäulen, Drucklager bei Schiffschrauben, Schneckenwellen
RollenlagerZylinderrollenlager

DIN 5412nur sehr geringJaGetriebe, Elektromotoren, Achslager für Schienenfahrzeuge
Kegelrollenlager

DIN 720hochJaRadnabenlagerung von Fahrzeugen, Lagerung von Seilscheiben, Spindellagerung von Werkzeugmaschinen
Tonnenlager

DIN 635geringJaSchwerlastlaufräder, Seilrollen, Schiffswellen, Kurbelwellen
Pendelrollenlager

DIN 635hochJaSchwerlastlaufräder, Seilrollen, Schiffswellen, Kurbelwellen
Axial-Zylinderrollenlager

DIN 722JaNein
Axial-Pendelrollenlager

DIN 728hochgeringSpurlager bei Kransäulen, Drucklager bei Schiffsschrauben, Schneckenwellen
Radial-Nadellager

DIN 617nur sehr geringJabei kleinen und niedrigen Durchmessern, geringe Einbauhöhe, Pleuellager
Axial-Nadellager

 

DIN 5405-2JaNein

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

FormelzeichenBedeutungEinheit
Päquivalente LagerbelastungkN
XRadialfaktoroE
FrRadialkomponente der äußeren LagerkraftkN
YAxialfaktoroE
FaAxialkomponente der äußeren LagerkraftkN
L10hErmüdungslaufzeit, nominelle Lebensdauerh
CTragzahlkN
pLebensdauerexponentoE
nDrehzahlmin-1

Formeln

äquivalente Lagerbelastung

P=X·Fr+Y·Fa

Ermüdungslaufzeit, nominelle Lebensdauer

L10h=CPp·10660·n

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

Berechnung

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