Wälzlagerungen: Unterschied zwischen den Versionen

Aus BS-Wiki: Wissen teilen
Wechseln zu: Navigation, Suche
K (→‎Beispiele für Anforderungen an Wälzlager)
 
(288 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. November 2005''
+
=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===
 
  
−
==Auswahl der Lagerung==
 
  
−
Wälzlager verfügen über unterschiedliche Eigenschaften, die sie untereinander abgrenzen.
+
==Eigenschaften ausgewählter Wälzlager==
−
Diese Eigenschaften sind bei der Auswahl der Lagerung, mit Blick auf die gestellten Ansprüche, zu vergleichen.
 
  
−
Faktoren für die Verwendung eines Lagertyps sind:
 
  
−
*die durch die Konstruktion gegebenen Platzverhältnisse
+
[[Bild:Radialkugellager.GIF|thumb|left|<div style="text-align: center;">
−
*die im Betrieb auftretende Belastungsarten (axial, radial oder beide)
+
Zum Vergrößern ins Bild klicken<br /> Radialkugellager
−
*die der Konstruktion gewährten Freiheitsgrade
+
</div>]]
−
*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)
 
  
 +
[[Bild:Kegelrollenlager.GIF|thumb|right|<div style="text-align: center;">
 +
Zum Vergrößern ins Bild klicken<br /> Kegelrollenlager
 +
</div>]]
  
 +
[[Bild:Zylinderrollenlager.GIF|thumb|left|<div style="text-align: center;">
 +
Zum Vergrößern ins Bild klicken<br /> Zylinderrollenlager
 +
</div>]]
  
−
Eine genauere Beschreibung zur Wahl der richtigen Lagerart findet sich hier:
+
[[Bild:Pendelrollenlager.GIF|thumb|right|<div style="text-align: center;">
 +
Zum Vergrößern ins Bild klicken<br /> Pendelrollenlager
 +
</div>]]
  
−
http://www.skf.com/portal/skf/home/products?paf_dm=shared&maincatalogue=1&lang=de&newlink=1_0_2
+
[[Bild:Drehzahlen2.GIF|center]]
  
 +
==Wälzkörper (Auswahl)==
  
−
Tabelle der Lagereigenschaften:
 
  
−
[[Bild:1 de bearingselection.jpg]]
 
  
−
===Beispiele für Anwendungsbereiche von Wälzlagern===
+
[[Bild:Wälzkörperformen.GIF|center]]
  
−
Hier finden sich Beispiele für Wälzlager Anwendungstechniken der Firma I.N.A.
+
==Wälzlagerkäfige==
  
−
*[http://medias.ina.de/medias/de!hp.awb2/kegelradgetriebe*Funktion;aIbFi6YgqfRe?br=9&a=BR1 Kegelradgetriebe]
+
[[Bild:Aufgaben_Käfig.GIF|center|<div style="text-align: center;">
−
*[http://medias.ina.de/medias/de!hp.awb2/extrudergetriebe*Funktion;aIbFi6YgqfRe?br=9&a=BR1 Extrudergetriebe]
+
Zum Vergrößern ins Bild klicken<br /> Aufgaben des Käfigs
−
*[http://medias.ina.de/medias/de!hp.awb2/kreiselrechwender*Funktion;aIbFi6YgqfRe?br=88&a=BR7 Kreiselrechwender(Landmaschinen)]
+
</div>]]
−
*[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 ==
 
  
−
=== Belastungsarten ===
 
  
−
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.
+
[[Bild:Käfige.GIF|thumb|center|<div style="text-align: center;">
 +
Zum Vergrößern ins Bild klicken<br /> Käfigwerkstoffe
 +
</div>]]
  
−
Punklast am Innenring, Umfangslast am Außenring
 
−
[[Bild:Punktinnen.gif]]
 
  
−
Punklast am Außenring, Umfangslast am Innenring
+
==Vorteile von Wälzlagern==
−
[[Bild:Umfanginnen.gif]]
 
  
−
== Normung ==
+
* Fast reibungsloser Lauf (µ = 0,002….0,01) bei richtigem Einbau
−
=== Toleranzen ===
+
* Anlaufmoment ist nur unwesentlich größer als das Betriebsmoment (wesentlicher Vorteil bei Antrieben)
−
===Axialspiel===
+
* Kein Ruckgleiten (stick slip)
−
===Radialspiel===
+
* Geringer Schmierstoffverbrauch
 +
* Anspruchslos in Pflege und Wartung
 +
* Sie benötigen keine Einlaufzeit
 +
* Weitgehende Normung gestattet leichtes Beschaffen und Austauschen von Ersatzlagern
  
−
== Einsatzgebiet ==
+
==Nachteile von Wälzlagern==
−
=== Anwendung ===
 
−
=== Verwendung ===
 
  
 +
* 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==
  
−
=== Sicherheit ===
+
[[Bild:Radial-Axialspiel.GIF|center]]
−
=== Belastbarkeit ===
 
−
=== Verschleiß ===
 
  
  
  
−
== Dimensionierung ==
 
−
=== Lageranordnung ===
 
  
−
Hinter diesem Link verbirgt sich eine Tabelle über mögliche Lageranordnungen und deren Aufgabe.
+
==Lagerluft==
  
  
−
[[Media:Lageranordnung.pdf|Tabelle Lageranordnung]]
 
  
−
=== Auslegung ===
+
[[Bild:Lagerluft.GIF|center]]
−
=== Abmaße ===
 
−
=== Berechnung ===
 
−
Um die benötigte Lagergröße auszuwählen bedient man sich der
 
−
''erforderlichen dynamischen Tragzahl "C"''
 
  
−
Diese ergibt sich aus der Formel:
 
−
[[Bild:Dynamische Tragzahl.jpg]]
 
  
−
*P= die dynamische Lagerbelastung
+
=Gestalten und Entwerfen von Wälzlagerungen=
−
*fL= Lebensdauerfaktor (dynamische Kennzahl) Tabellenwert RM TB14-5
+
==Kriterien für die Auswahl des richtigen Lagers==
−
*fn= Drehzahlfaktor Tabellenwert RM TB14-4
 
  
−
=== Werkstoff ===
+
<u>'''Bei der Konstruktion:'''</u>
−
=== Kräfte ===
 
−
=== Gewicht ===
 
−
=== Baugrößen ===
 
  
−
== Beschaffung ==
+
* Zur Verfügung stehender Bauraum
−
=== Hersteller ===
+
* Berücksichtigung des Ein- und Ausbaus [http://www.mapro.skf.com/mp3000g.htm  Hier ist ein guter Link zum Thema Ein- Ausbau und noch mehr]
−
zur info:
+
* Erforderliche Winkelbeweglichkeit
 +
* Erforderliche Sicherheit (nach Art der Anwendung)
  
−
http://mypage.bluewin.ch/grabher/FHV_lag/Lager.htm
 
−
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 ===
 
−
=== Kosten ===
 
  
 +
<u>'''Nach Art der Betriebsbedingungen:'''
 +
</u>
 +
 +
* Belastung
 +
* Drehzahl
 +
* Anforderungen an Genauigkeit und Starrheit
 +
* Reibung
 +
* Umgebungsverhältnisse (Abdichtung)
 +
* Wartung
 +
* Lebensdauer
 +
 +
 +
<u>'''Höhe der Kosten'''</u>
 +
 +
==Lagerauswahl==
 +
 +
 +
 +
 +
[[Bild:Lagerkennzeichnung.GIF|center]]
 +
 +
 +
<span style="color: green"><u>'''Bei der Bezeichnung der Bohrung (Bohrungskennzahl- BKZ) gibt es noch folgendes zu Beachten:'''
 +
</u></span>
 +
 +
* 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

Definition Mikrometer.JPG

Hinweise

Dieser Artikel soll ausschließlich Grundlagen zum Thema Wälzlagerungen vermitteln. Ausführliche Informationen zum Thema sind in zahlreichen Publikationen
(Auswahl siehe unten: Quellenangaben) bzw. im Internet (z.B.: SKF.de oder Schaeffler-Gruppe-INA-FAG) zu finden.
Es wird keinerlei Haftung für Verluste oder Schäden irgendwelcher Art übernommen, die sich mittelbar oder unmittelbar aus der Verwendung der hierin erhaltenen Angaben ergeben.

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.


Zum Vergrößern ins Bild klicken

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

Belastungsrichtung.GIF

Bezeichnungen am Rillenkugellager

Zum Vergrößern ins Bild klicken

Radialkugellager
Zum Vergrößern ins Bild klicken
Quelle: Uni Siegen

Axialkugellager
Zum Vergrößern ins Bild klicken
Quelle: Uni Siegen

Standardbauformen der Wälzlager (Auswahl)

Bauformen.GIF
  • 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

Zum Vergrößern ins Bild klicken
Radialkugellager
Zum Vergrößern ins Bild klicken
Kegelrollenlager
Zum Vergrößern ins Bild klicken
Zylinderrollenlager
Zum Vergrößern ins Bild klicken
Pendelrollenlager
Drehzahlen2.GIF

Wälzkörper (Auswahl)

Wälzkörperformen.GIF

Wälzlagerkäfige

Zum Vergrößern ins Bild klicken Aufgaben des Käfigs


Zum Vergrößern ins Bild klicken
Käfigwerkstoffe


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

Radial-Axialspiel.GIF



Lagerluft

Lagerluft.GIF


Gestalten und Entwerfen von Wälzlagerungen

Kriterien für die Auswahl des richtigen Lagers

Bei der Konstruktion:


Nach Art der Betriebsbedingungen:

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


Höhe der Kosten

Lagerauswahl

Lagerkennzeichnung.GIF


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 = C0 : P0

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):


Begriffe P.GIF

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 L10h- Werte an.


Zum Vergrößern ins Bild klicken
Quelle: Roloff/ Matek, Maschinenelemente- Tabellenbuch


Zum Vergrößern ins Bild klicken
Quelle: Roloff/ Matek, Maschinenelemente

Berechnungsbeispiele

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


Für die Bandrolle sind geeignete Wälzlager zu Bestimmen.

Aufgabe.GIF


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
Abgerufen von „http://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Wälzlagerungen&oldid=70248“