Version vom 15. April 2006, 12:07 Uhr (Quelltext anzeigen) Dg (Diskussion | Beiträge) ← Zum vorherigen Versionsunterschied		Aktuelle Version vom 18. März 2015, 17:58 Uhr (Quelltext anzeigen) Dg (Diskussion | Beiträge)
(280 dazwischenliegende Versionen von 4 Benutzern werden nicht angezeigt)
Zeile 1:		Zeile 1:
−	''Dieser Artikel wird zur Zeit bearbeitet von --[[Benutzer:P.Wiltschek|P.Wiltschek]] 10:48, 5. Nov 2005 (CET)	+	[[Bild:Definition Mikrometer.JPG|right]]
−	<br>''Fertigstellung bis zum 28. April 2006''	+	=Hinweise=
−	[[Bild:Baustelle.gif]]
−	----	+	<div style="text-align: center;">
		+	<span style="color: red"> Dieser Artikel soll ausschließlich Grundlagen zum Thema Wälzlagerungen vermitteln. Ausführliche Informationen zum Thema sind in zahlreichen Publikationen <br />(Auswahl siehe unten: Quellenangaben) bzw. im Internet (z.B.: [http://www.skf.com/portal/skf/home/products?maincatalogue=1&newlink=first&lang=de SKF.de] oder [http://medias.ina.de/medias/ext/hp?lang=de Schaeffler-Gruppe-INA-FAG]) zu finden.
		+	<br />Es wird keinerlei Haftung für Verluste oder Schäden irgendwelcher Art übernommen, die sich mittelbar oder unmittelbar aus der Verwendung der hierin erhaltenen Angaben ergeben.
		+	</span>
		+	</div>
−	http://www.nmb-gmbh.de/bilder/produkte_kugellager.jpg	+	=Grundlagen=
		+	==Aufgaben==
		+	* Wälzlager sollen relativ zueinander bewegliche, insbesondere drehbewegliche Teile in [[Maschine]]n und [[Gerät]]en abstützen und möglichst Reibungsarm führen.
		+	* Sie sollen die wirkenden äußeren Kräfte (quer, längs und/ oder schräg zur Bewegungsachse) aufnehmen und auf Fundamente, Gehäuse oder ähnliche Bauteile übertragen.
−	== Aufgabe ==	+	[[Bild:Was ist Reibung.JPG|thumb|center|<div style="text-align: center;">
		+	Zum Vergrößern ins Bild klicken
		+	]]
		+	</div>
−	Wälzlagerungen dienen der Übertragung von Bewegungen zwischen unterschiedlichen Bauteilen, oder der Abstüzung und Führung von sich bewegenden Bauteilen (bspw.: rotation) zu starren Bauteilen (bspw.: Gehäuse)	+	==Wirkprinzip und Aufbau==
−	Wälzlagerungen müssen im Betrieb Kräfte die sich aus der Bewegung, Bearbeitung, Biegung der gelagerten Welle oder Wärmeausdehnung der gelagerten Bauteile ergeben aufnehmen können.	+	* Wälzlager werden nach der Art der Belastungsrichtung (Wirkrichtung) eingeteilt.
		+	* Wälzlager bestehen im Allgemeinen aus zwei Ringen und einem Kranz von Rollkörpern, die auf den Laufbahnen der Ringe abrollen.
		+	* Die Rollkörper werden in der Regel in einem Käfig geführt. Der Käfig hält die Rollkörper in gleichmäßigem Abstand und verhindert ihre gegenseitige Berührung.
		+	* Bei Nadellagern und Bord losen Pendelrollenlagern muss der Käfig die Rollkörper außerdem Achsparallel führen.
		+	* Ferner soll der Käfig zerlegbarer Lager den Rollkörperkranz zusammenhalten und dadurch den Einbau des Lagers erleichtern.
−	Somit sind bei der Wälzlagerauswahl viele unterschiedliche Faktoren zu beachten.	+	<u>'''Einteilung nach Belastungsrichtung in Radiallager und Axiallager'''</u>
−	== Funktion ==	+	[[Bild:Belastungsrichtung.GIF|center]]
−	===Wirkung===
−	Die Übertragung der relativ Bewegung der einzelnen Bauteile zueinander wird durch die Verwendung von einzelnen Wälzkörpern (Kugel, Rolle) auf ein minimales Reibmoment gesenkt. Somit lassen sich Leistungsverluste, verursacht durch hohe Reibmomente, nahezu ausschliessen.
−	http://www.thk.se/DE/Kugellager.jpg	+	==Bezeichnungen am Rillenkugellager==
−	Bei heutigen Wälzlagern werden die Wälzkörper mittels eines Käfigs auf definiertem Abstand gehalten, wodurch die Lebensdauer eines Wälzlagers entscheidend gesteigert werden konnte. Bei dem alten Prinzip, mit komplett bestückten Wälzkörpern, tratt erheblicher Verschleiß durch Berührung der Wälzkörper untereinander auf.	+	[[Bild:Wälzlagerbauteile.JPG|thumb|center|<div style="text-align: center;">
		+	Zum Vergrößern ins Bild klicken
		+	</div>]]<br />          [[Bild:Bezeichnung der Bauteile.GIF|thumb|center|<div style="text-align: center;">
		+	Radialkugellager <br />Zum Vergrößern ins Bild klicken <br />Quelle: [http://www.uni-siegen.de/fb11/inko_schwarz/download/me2b/me-08-folien-waelzlager.pdf Uni Siegen]
		+	</div>]]<br />[[Bild:Axialkugellager.GIF|thumb|center|<div style="text-align: center;">
		+	Axialkugellager <br />Zum Vergrößern ins Bild klicken <br />Quelle: [http://www.uni-siegen.de/fb11/inko_schwarz/download/me2b/me-08-folien-waelzlager.pdf Uni Siegen]
		+	</div>]]
		+	==Standardbauformen der Wälzlager (Auswahl)==
−	http://www.thk.se/DE/Kugelfuehrung.jpg	+	[[Bild:Bauformen.GIF|right]]
−	Beispiel für die Verwendung des Wälzlager- Prinzips bei translatorischer Bewegung (Kugelumlaufschuh).	+	* Rillenkugellager (DIN 625)
		+	*Schrägkugellager (DIN 628)
		+	*Schulterkugellager (DIN 615)
		+	*Pendelkugellager (DIN 630)
		+	*Axialrillenkugellager (DIN 711, 715)
		+	*Zylinderrollenlager (DIN 5412)
		+	*Kegelrollenlager (DIN 720)
		+	*Tonnen- und Pendelrollenlager (DIN 635)
		+	*Axial- Pendelrollenlager (DIN 728)
		+	*Nadellager (DIN 617)
−	===Vor-/Nachteile===
−	====Vorteile====
−	*Geringes Anlaufmoment	+	==Eigenschaften ausgewählter Wälzlager==
−	*Reibungsarmer Lauf
−	*Kein "stick-slip" Effekt (Ruckgleiten)
−	*Bestimmbare Freiheitsgrade
−	*Durch Normung meisst leicht Austauschbar
−	*Wartungsarm
−	*Meisst geringer Schmierstoffverbrauch
−	====Nachteile====
−	*Drehzahl begrentzt	+	[[Bild:Radialkugellager.GIF|thumb|left|<div style="text-align: center;">
−	*Hoher Abdichtungsaufwand bei Ölumlaufschmierung	+	Zum Vergrößern ins Bild klicken<br /> Radialkugellager
−	*Empfindlich gegn Verschmutzung	+	</div>]]
−	*Stoss empfindlich im Stillstand und bei geringer Drehzahl
−	==Auswahl der Lagerung==	+	[[Bild:Kegelrollenlager.GIF|thumb|right|<div style="text-align: center;">
		+	Zum Vergrößern ins Bild klicken<br /> Kegelrollenlager
		+	</div>]]
−	Wälzlager verfügen über unterschiedliche Eigenschaften, die sie untereinander abgrenzen.	+	[[Bild:Zylinderrollenlager.GIF|thumb|left|<div style="text-align: center;">
−	Diese Eigenschaften sind bei der Auswahl der Lagerung, mit Blick auf die gestellten Ansprüche, zu vergleichen.	+	Zum Vergrößern ins Bild klicken<br /> Zylinderrollenlager
		+	</div>]]
−	Faktoren für die Verwendung eines Lagertyps sind:	+	[[Bild:Pendelrollenlager.GIF|thumb|right|<div style="text-align: center;">
		+	Zum Vergrößern ins Bild klicken<br /> Pendelrollenlager
		+	</div>]]
−	*die durch die Konstruktion gegebenen Platzverhältnisse	+	[[Bild:Drehzahlen2.GIF|center]]
−	*die im Betrieb auftretende Belastungsarten (axial, radial oder beide)
−	*die der Konstruktion gewährten Freiheitsgrade
−	*die Schiefstellung der Lagerebenen zueinander (Winkelfehler, Durchbiegung der Welle)
−	*die Laufgenauigkeit des Lagers
−	*die geforderte Drehzahl
−	*Geräuscharmer Lauf
−	*die geforderte Steifigkeit der gelagerten Baugruppe
−	*die Wartungsfreundlichkeit (Ein-, Ausbaumöglichkeiten)
−	*die Schmierungsmöglichkeit
−	*die mögliche Abdichtungsart (Schmiermittelaustritt, Fremdkörpereintritt)
		+	==Wälzkörper (Auswahl)==
−	Eine genauere Beschreibung zur Wahl der richtigen Lagerart findet sich hier:
−	http://www.skf.com/portal/skf/home/products?paf_dm=shared&maincatalogue=1&lang=de&newlink=1_0_2	+	[[Bild:Wälzkörperformen.GIF|center]]
		+	==Wälzlagerkäfige==
−	Tabelle der Lagereigenschaften:	+	[[Bild:Aufgaben_Käfig.GIF|center|<div style="text-align: center;">
		+	Zum Vergrößern ins Bild klicken<br /> Aufgaben des Käfigs
		+	</div>]]
−	[[Bild:1 de bearingselection.jpg]]
−	===Beispiele für Anwendungsbereiche von Wälzlagern===
−	Hier finden sich Beispiele für Wälzlager Anwendungstechniken der Firma I.N.A.	+	[[Bild:Käfige.GIF|thumb|center|<div style="text-align: center;">
		+	Zum Vergrößern ins Bild klicken<br /> Käfigwerkstoffe
		+	</div>]]
−	*[http://medias.ina.de/medias/de!hp.awb2/kegelradgetriebe*Funktion;aIbFi6YgqfRe?br=9&a=BR1 Kegelradgetriebe]
−	*[http://medias.ina.de/medias/de!hp.awb2/extrudergetriebe*Funktion;aIbFi6YgqfRe?br=9&a=BR1 Extrudergetriebe]
−	*[http://medias.ina.de/medias/de!hp.awb2/kreiselrechwender*Funktion;aIbFi6YgqfRe?br=88&a=BR7 Kreiselrechwender(Landmaschinen)]
−	*[http://medias.ina.de/medias/de!hp.awb2/pkwlenkungslager*Funktion;aIbFi6YgqfRe?br=472&a=BR9 PKW-Lenkungslager]
−	*[http://medias.ina.de/medias/de!hp.awb2/bearbeitungszentrum*Funktion;aIbFi6YgqfRe?br=32728&a=BR15 Bearbeitungszentrum]
−	== Kräfte ==	+	==Vorteile von Wälzlagern==
−	=== Belastungsarten ===	+	* Fast reibungsloser Lauf (µ = 0,002….0,01) bei richtigem Einbau
		+	* Anlaufmoment ist nur unwesentlich größer als das Betriebsmoment (wesentlicher Vorteil bei Antrieben)
		+	* Kein Ruckgleiten (stick slip)
		+	* Geringer Schmierstoffverbrauch
		+	* Anspruchslos in Pflege und Wartung
		+	* Sie benötigen keine Einlaufzeit
		+	* Weitgehende Normung gestattet leichtes Beschaffen und Austauschen von Ersatzlagern
−	An Wälzlagern wirken unterschiedlichste Kräfte. Punktlast liegt vor, wenn die radial angreifende Kraft statisch auf den feststehenden Lagerring wirkt. Bei Umfangslast wirkt die Radialkraft auf den umlaufenden Lagerring.	+	==Nachteile von Wälzlagern==
−	Punklast am Innenring, Umfangslast am Außenring	+	* Besonders im Stillstand und bei kleinen Drehzahlen empfindlich gegen Erschütterungen und Stöße
−	[[Bild:Punktinnen.gif]]	+	* Lebensdauer und Höhe der Drehzahl ist begrenzt
		+	* Empfindlichkeit gegenüber Verschmutzung erfordert einen hohen Abdichtungsaufwand (Verschleißstellen, Leistungsverlust)
−	Punklast am Außenring, Umfangslast am Innenring	+	==Wälzlagerspiel auf Bauteilen==
−	[[Bild:Umfanginnen.gif]]
−	== Normung ==	+	[[Bild:Radial-Axialspiel.GIF|center]]
−	=== Toleranzen ===
−	===Axial- Radialspiel===
−	Das Axial-, bzw. Radialspiel wird im allgemeinen auch als Lagerluft bezeichnet.
−	Hierbei handelt es sich um die jeweils mögliche Verschiebbarkeit des Lagers in axialer oder radialer Richtung.
−	Unterschieden wird zwischen dem Axial-, Radialspiel eines nicht eingebauten Lagers und der Betriebsluft eines montierten Lagers.
−	Bei Kugellagern versucht man die Lagerluft im Betrieb so nahe wie möglich an 0µm zu führen um einen idealen Rundlauf des Lagers zu erreichen.
−	Bei der Konstruktion ist in jedem Fall zu bedenken das sich Axial- und Radialspiel des Lagers bis zum erreichen der Betriebstemperatur verändern.
−	Einflussfaktoren für das Axial- und Radialspiel sind:
−	*die Passungsverhältnisse
−	*die Betriebstemperatur
−	*elastische Verformungen des Lagers
−	Bei einstellbaren und geteilten Wälzlagern wie Kegelrollenlagern ist somit bei der Montage der Durchmesser des Aussenringes im demontierten sowie im montierten Zustand im µm Bereich auszumessen um den Wert für das Zusammenfallen des Aussenringes nach dem Einbau zu definieren und somit die nötige Vorspannung auf den Innenring, die für die jeweilige Konstruktion gefordert ist, festzulegen.	+	==Lagerluft==
−	Falsch ermittelte Werte haben eine zu hohe oder zu geringe Lagervorspannung zur Folge, welche zu folgenden Symptomen führen kann:
−	*erhöhter Verschleiss
−	*geringere Lebensdauer
−	*erhöte Rollreibung und somit erhöhte Wärmeentwicklung in der Lagerung
−	*nicht erreichen der geforderten Kraftaufnahme
−	*nicht erreichen der geforderten Steifigkeit
−	*Beschädigung anderer Bauteile des Systems
−	== Einsatzgebiet ==	+	[[Bild:Lagerluft.GIF|center]]
−	=== Anwendung ===
−	=== Verwendung ===
		+	=Gestalten und Entwerfen von Wälzlagerungen=
		+	==Kriterien für die Auswahl des richtigen Lagers==
−	=== Sicherheit ===	+	<u>'''Bei der Konstruktion:'''</u>
−	=== Belastbarkeit ===
−	=== Verschleiß ===
		+	* Zur Verfügung stehender Bauraum
		+	* Berücksichtigung des Ein- und Ausbaus [http://www.mapro.skf.com/mp3000g.htm  Hier ist ein guter Link zum Thema Ein- Ausbau und noch mehr]
		+	* Erforderliche Winkelbeweglichkeit
		+	* Erforderliche Sicherheit (nach Art der Anwendung)
−	== Dimensionierung ==
−	=== Lageranordnung ===
−	Hinter diesem Link verbirgt sich eine Tabelle über mögliche Lageranordnungen und deren Aufgabe.	+	<u>'''Nach Art der Betriebsbedingungen:'''
		+	</u>
		+	* Belastung
		+	* Drehzahl
		+	* Anforderungen an Genauigkeit und Starrheit
		+	* Reibung
		+	* Umgebungsverhältnisse (Abdichtung)
		+	* Wartung
		+	* Lebensdauer
−	[[Media:Lageranordnung.pdf|Tabelle Lageranordnung]]
−	=== Auslegung ===	+	<u>'''Höhe der Kosten'''</u>
−	=== Abmaße ===
−	=== Berechnung ===
−	Um die benötigte Lagergröße auszuwählen bedient man sich der
−	''erforderlichen dynamischen Tragzahl "C"''
−	Diese ergibt sich aus der Formel:	+	==Lagerauswahl==
−	[[Bild:Dynamische Tragzahl.jpg]]
−	*P=  die dynamische Lagerbelastung
−	*fL= Lebensdauerfaktor (dynamische Kennzahl) Tabellenwert RM TB14-5
−	*fn= Drehzahlfaktor Tabellenwert RM TB14-4
−	=== Werkstoff ===
−	=== Kräfte ===
−	=== Gewicht ===
−	=== Baugrößen ===
−	== Beschaffung ==
−	=== Hersteller ===
−	zur info:
−	http://mypage.bluewin.ch/grabher/FHV_lag/Lager.htm	+	[[Bild:Lagerkennzeichnung.GIF|center]]
−	http://www.ima.uni-stuttgart.de/studium/wlt/download/waelzlagerkurzzeichen.pdf
−	http://www.slf-fraureuth.de/deutsch/wlager/lager1.html
−	*[http://www.skf.com/files/152250.pdf Lageranordnung und Vorspannung]
−	*[http://www.uni-duisburg-essen.de/imperia/md/content/kkm/ueb_kliii_1_p.pdf Fragen]
−	*[http://www.tu-chemnitz.de/mb/KonstrLehre/Uebungen/WAELZ4_web.pdf Uebung Konstruktionslehre]
−	*[http://www.tu-chemnitz.de/mb/KonstrLehre/Uebungen/WAELZ2_web.pdf Uebung Lagerauslegung]
−	*[http://www.ifb.uni-stuttgart.de/~guenther/FWL.pdf Präsetation Gesamt]
−	*[http://video.tu-clausthal.de/vorlesungen/ Video Server]
−	*[http://www.pit-partner.de/ueberwachen/waelzlager/ LagerMonitoringVideo]
−	=== Lieferanten ===
−	[http://www.vdmarkt.com/emarket/jsp/companies/Category_jsp/language/de/selectedCategoryId/CS@VDMA@CT@C3/contextId/comp/marketId/ant/layoutId/ant/state/0/startIndex/0/numberOfObjects/10/index.html;jsessionid=9D68D4EFAB784E77520FB22AEC9A8568 VDMA-Lagerhersteller Übersicht und Links]	+	<span style="color: green"><u>'''Bei der Bezeichnung der Bohrung (Bohrungskennzahl- BKZ) gibt es noch folgendes zu Beachten:'''
		+	</u></span>
−	=== Kosten ===	+	* Die Bohrungskennzahlen 00, 01, 02 und 03 entsprechen in Reihenfolge den Bohrungsdurchmessern 10, 12, 15 und 17 mm.
		+	* Für die Bohrungsdurchmesser 20 bis 480 mm errechnet sich die Bohrungskennzahl wie folgt: Durchmesser der Bohrung geteilt durch 5 (bis Durchmesser 45 mm wird vor die Bohrungskennzahl eine 0 gesetzt).
		+	* Die Bohrungsdurchmesser 0,9 bis 9 mm werden unmittelbar an das Zeichen der Lagerreihe angefügt.
		+	* Die Bohrungsdurchmesser 22, 28, 32 und größer als 500 mm werden durch Schrägstrich getrennt an das Zeichen der Lagerreihe angefügt.
		+
		+
		+
		+
		+	=Berechnung der Wälzlager=
		+	==Statische Tragfähigkeit==
		+	Ein Wälzlager gilt als nur statisch beansprucht, wenn es unter einer Belastung stillsteht, kleine Pendelbewegungen ausführt oder sich mit einer Drehzahl von weniger als 10<sup>-1</sup> dreht.
		+
		+
		+	<div style="text-align: center;">
		+	'''S<sub>0</sub> = C<sub>0</sub> : P<sub>0</sub>'''
		+	</div>
		+
		+	S<sub>0</sub>: statische Tragsicherheit<br />
		+	P<sub>0</sub>: statisch äquivalente Belastung des Lagers<br />
		+	C<sub>0</sub>: Statische Tragzahl
		+
		+
		+	Die statisch äquivalente (= gleichwertige) Belastung P<sub>(0)</sub> ist eine rechnerische, rein radiale Belastung bei Radiallagern bzw. rein axiale und rein zentrische Belastung bei Axiallagern, die an den Wälzkörpern und Rollbahnen die gleiche plastische Verformung bewirkt, wie die tatsächlich wirkende kombinierte Belastung. Sie ergibt sich (außer Axialpendelrollenlager):
		+
		+
		+
		+	[[Bild:Begriffe P.GIF|center]]
		+
		+	==Dynamische Tragfähigkeit==
		+	*Die dynamische Tragfähigkeit eines Wälzlagers wird vom Ermüdungsverhalten des Lagerwerkstoffes bestimmt.
		+	*Der Zeitraum bis zum Auftreten von Ermüdungserscheinungen ist die Lebensdauer des Wälzlagers.
		+
		+	==Erreichbare Lebensdauer==
		+
		+
		+	*Die für das Wälzlager einzusetzende Lebensdauer wird erfahrungsgemäß gewählt.
		+	*Bestimmend sind dabei die Art der Maschine, die Dauer ihres Einsatzes und die verlangte Betriebssicherheit.
		+	*Für häufig vorkommende Betriebsfälle gibt die unten stehende Tabelle sowie die Wälzlagerkataloge L<sub>10h</sub>- Werte an.
		+
		+
		+	[[Bild:Tabelle14.7.GIF|thumb|center|<div style="text-align: center;">
		+	Zum Vergrößern ins Bild klicken<br />Quelle: Roloff/ Matek, Maschinenelemente- Tabellenbuch
		+	</div>]]
		+
		+
		+	[[Bild:Lebensdauergleichung.GIF|thumb|center|<div style="text-align: center;">
		+	Zum Vergrößern ins Bild klicken<br />Quelle: Roloff/ Matek, Maschinenelemente
		+	</div>]]
		+
		+	=Berechnungsbeispiele=
		+
		+	'''<span style="color: green">Im Bild unten ist die Lagerung der oberen Bandrolle einer Bandsäge zu sehen.</span>'''
		+
		+
		+	Für die Bandrolle sind geeignete Wälzlager zu Bestimmen.
		+
		+	[[Bild:Aufgabe.GIF|center]]
		+
		+
		+	[[Wälzlagerungen: Lösung|Lagerung einer Bandsäge Lösung]]
		+
		+
		+	=Quellenangaben=
		+
		+	*Roloff/ Matek: Maschinenelemente, 18. Auflage, Vieweg Verlag, ISBN 978-3-8348-0262-0
		+	*Roloff/ Matek: Maschinenelemente/ Formelsammlung, 8. Auflage, Vieweg Verlag, ISBN 978-3-8348-0119-7
		+	*Eschmann, Hasbargen, Weigand: Die Wälzlagerpraxis, 2. Auflage 1978, R. Oldenbourg Verlag, ISBN 3-486-31102-6
		+	*Europa Lehrmittel: Tabellenbuch Metall, 43. Auflage 2005, Verlag Europa Lehrmittel, ISBN 3-8085-1723-9
		+	*Arvid Palmgren: Grundlagen der Wälzlagertechnik, 3. Auflage 1964, Franckh'sche Verlagshandlung Stuttgart
		+	*W. Hampp: Wälzlagerungen, Springer Verlag 1968
	[[Kategorie:Entwicklung und Konstruktion]]		[[Kategorie:Entwicklung und Konstruktion]]
−	--[[Benutzer:P.Wiltschek|P.Wiltschek]] 10:07, 5. Nov 2005 (CET)

---

Aktuelle Version vom 18. März 2015, 17:58 Uhr

Hinweise

Grundlagen

Aufgaben

• Wälzlager sollen relativ zueinander bewegliche, insbesondere drehbewegliche Teile in Maschinen und Geräten abstützen und möglichst Reibungsarm führen.
• Sie sollen die wirkenden äußeren Kräfte (quer, längs und/ oder schräg zur Bewegungsachse) aufnehmen und auf Fundamente, Gehäuse oder ähnliche Bauteile übertragen.

Wirkprinzip und Aufbau

• Wälzlager werden nach der Art der Belastungsrichtung (Wirkrichtung) eingeteilt.
• Wälzlager bestehen im Allgemeinen aus zwei Ringen und einem Kranz von Rollkörpern, die auf den Laufbahnen der Ringe abrollen.
• Die Rollkörper werden in der Regel in einem Käfig geführt. Der Käfig hält die Rollkörper in gleichmäßigem Abstand und verhindert ihre gegenseitige Berührung.
• Bei Nadellagern und Bord losen Pendelrollenlagern muss der Käfig die Rollkörper außerdem Achsparallel führen.
• Ferner soll der Käfig zerlegbarer Lager den Rollkörperkranz zusammenhalten und dadurch den Einbau des Lagers erleichtern.

Einteilung nach Belastungsrichtung in Radiallager und Axiallager

Bezeichnungen am Rillenkugellager

Standardbauformen der Wälzlager (Auswahl)

• Rillenkugellager (DIN 625)
• Schrägkugellager (DIN 628)
• Schulterkugellager (DIN 615)
• Pendelkugellager (DIN 630)
• Axialrillenkugellager (DIN 711, 715)
• Zylinderrollenlager (DIN 5412)
• Kegelrollenlager (DIN 720)
• Tonnen- und Pendelrollenlager (DIN 635)
• Axial- Pendelrollenlager (DIN 728)
• Nadellager (DIN 617)

Eigenschaften ausgewählter Wälzlager

Wälzkörper (Auswahl)

Wälzlagerkäfige

Vorteile von Wälzlagern

• Fast reibungsloser Lauf (µ = 0,002….0,01) bei richtigem Einbau
• Anlaufmoment ist nur unwesentlich größer als das Betriebsmoment (wesentlicher Vorteil bei Antrieben)
• Kein Ruckgleiten (stick slip)
• Geringer Schmierstoffverbrauch
• Anspruchslos in Pflege und Wartung
• Sie benötigen keine Einlaufzeit
• Weitgehende Normung gestattet leichtes Beschaffen und Austauschen von Ersatzlagern

Nachteile von Wälzlagern

• Besonders im Stillstand und bei kleinen Drehzahlen empfindlich gegen Erschütterungen und Stöße
• Lebensdauer und Höhe der Drehzahl ist begrenzt
• Empfindlichkeit gegenüber Verschmutzung erfordert einen hohen Abdichtungsaufwand (Verschleißstellen, Leistungsverlust)

Wälzlagerspiel auf Bauteilen

Lagerluft

Gestalten und Entwerfen von Wälzlagerungen

Kriterien für die Auswahl des richtigen Lagers

Bei der Konstruktion:

• Zur Verfügung stehender Bauraum
• Berücksichtigung des Ein- und Ausbaus Hier ist ein guter Link zum Thema Ein- Ausbau und noch mehr
• Erforderliche Winkelbeweglichkeit
• Erforderliche Sicherheit (nach Art der Anwendung)

Nach Art der Betriebsbedingungen:

• Belastung
• Drehzahl
• Anforderungen an Genauigkeit und Starrheit
• Reibung
• Umgebungsverhältnisse (Abdichtung)
• Wartung
• Lebensdauer

Höhe der Kosten

Lagerauswahl

Bei der Bezeichnung der Bohrung (Bohrungskennzahl- BKZ) gibt es noch folgendes zu Beachten:

• Die Bohrungskennzahlen 00, 01, 02 und 03 entsprechen in Reihenfolge den Bohrungsdurchmessern 10, 12, 15 und 17 mm.
• Für die Bohrungsdurchmesser 20 bis 480 mm errechnet sich die Bohrungskennzahl wie folgt: Durchmesser der Bohrung geteilt durch 5 (bis Durchmesser 45 mm wird vor die Bohrungskennzahl eine 0 gesetzt).
• Die Bohrungsdurchmesser 0,9 bis 9 mm werden unmittelbar an das Zeichen der Lagerreihe angefügt.
• Die Bohrungsdurchmesser 22, 28, 32 und größer als 500 mm werden durch Schrägstrich getrennt an das Zeichen der Lagerreihe angefügt.

Berechnung der Wälzlager

Statische Tragfähigkeit

Ein Wälzlager gilt als nur statisch beansprucht, wenn es unter einer Belastung stillsteht, kleine Pendelbewegungen ausführt oder sich mit einer Drehzahl von weniger als 10^-1 dreht.

S₀: statische Tragsicherheit
P₀: statisch äquivalente Belastung des Lagers
C₀: Statische Tragzahl

Die statisch äquivalente (= gleichwertige) Belastung P₍₀₎ ist eine rechnerische, rein radiale Belastung bei Radiallagern bzw. rein axiale und rein zentrische Belastung bei Axiallagern, die an den Wälzkörpern und Rollbahnen die gleiche plastische Verformung bewirkt, wie die tatsächlich wirkende kombinierte Belastung. Sie ergibt sich (außer Axialpendelrollenlager):

Dynamische Tragfähigkeit

• Die dynamische Tragfähigkeit eines Wälzlagers wird vom Ermüdungsverhalten des Lagerwerkstoffes bestimmt.
• Der Zeitraum bis zum Auftreten von Ermüdungserscheinungen ist die Lebensdauer des Wälzlagers.

Erreichbare Lebensdauer

• Die für das Wälzlager einzusetzende Lebensdauer wird erfahrungsgemäß gewählt.
• Bestimmend sind dabei die Art der Maschine, die Dauer ihres Einsatzes und die verlangte Betriebssicherheit.
• Für häufig vorkommende Betriebsfälle gibt die unten stehende Tabelle sowie die Wälzlagerkataloge L_10h- Werte an.

Berechnungsbeispiele

Im Bild unten ist die Lagerung der oberen Bandrolle einer Bandsäge zu sehen.

Für die Bandrolle sind geeignete Wälzlager zu Bestimmen.

Lagerung einer Bandsäge Lösung

Quellenangaben

• Roloff/ Matek: Maschinenelemente, 18. Auflage, Vieweg Verlag, ISBN 978-3-8348-0262-0
• Roloff/ Matek: Maschinenelemente/ Formelsammlung, 8. Auflage, Vieweg Verlag, ISBN 978-3-8348-0119-7
• Eschmann, Hasbargen, Weigand: Die Wälzlagerpraxis, 2. Auflage 1978, R. Oldenbourg Verlag, ISBN 3-486-31102-6
• Europa Lehrmittel: Tabellenbuch Metall, 43. Auflage 2005, Verlag Europa Lehrmittel, ISBN 3-8085-1723-9
• Arvid Palmgren: Grundlagen der Wälzlagertechnik, 3. Auflage 1964, Franckh'sche Verlagshandlung Stuttgart
• W. Hampp: Wälzlagerungen, Springer Verlag 1968