Wälzlager

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Wälzlager sind Lager, bei denen zwei zueinander bewegliche Komponenten, der sogenannte Innenring sowie der Außenring durch rollende Körper getrennt sind. Zwischen den drei Hauptkomponenten Innenring, Außenring und Wälzkörper tritt hauptsächlich Rollreibung auf. Da die Wälzkörper im Innen- und Außenring auf gehärteten Stahlflächen mit optimierter Schmierung abrollen, ist die Rollreibung dieser Lager relativ gering.

Inhaltsverzeichnis 1 Geschichte des Wälzlagers 2 Wälzkörper und Wälzkörperkäfig 3 Lagerwerkstoffe 4 Einbau von Wälzlagern 5 Lebensdauer von Wälzlagern 6 Anwendungen 7 Wälzlager-Bauformen 7.1 Radiallager 7.1.1 Rillenkugellager (DIN 625) 7.1.2 Schrägkugellager (DIN 628) 7.1.2.1 Einreihig 7.1.2.2 Zweireihig 7.1.3 Vierpunktlager (DIN 628) 7.1.4 Schulterkugellager (DIN 625) 7.1.5 Pendelkugellager (DIN 630) 7.1.6 Zylinderrollenlager (DIN 5412) 7.1.7 Kegelrollenlager (DIN 720) 7.1.8 Tonnen- und Pendelrollenlager (DIN 635) 7.1.8.1 Tonnenrollenlager 7.1.8.2 Pendelrollenlager 7.1.9 Nadellager 7.2 Axiallager ("Drucklager") 7.2.1 Axial-Rillenkugellager 7.2.2 Axial-Zylinderrollenlager 8 Lagerauswahl 8.1 Bemessung 8.2 Lebensdauer (DIN ISO 281 Teil 2) 8.3 Bezeichnungsschema 8.3.1 Lagerabmessungen 8.3.2 Gängige Wälzlagerserien 8.3.3 Kombinationstabelle Innen- und Außendurchmesser 8.3.4 Abdichtung 8.3.5 Axialluft 9 Einbau 9.1 Befestigung 9.2 Lageranordnung 9.2.1 Fest und Loslagerung 9.2.2 Trag-Stützlagerung 9.3 Lagereinheiten 10 WikiLinks

[Bearbeiten] Geschichte des Wälzlagers

Die Geschichte des Wälzlagers reicht über 2700 Jahre zurück. Bei Ausgrabungen eines keltischen Streitwagens wurden kleine zylinderförmige Buchenholzstücke in der Nähe der Radnaben gefunden. Forscher schließen daraus, dass die Kelten bereits gegen 700 v.Chr. das Zylinderrollenlager kannten. Später geriet es wieder in Vergessenheit, wie viele Erfindungen in der Geschichte.

Im Zuge der Industrialisierung entstand der Bedarf nach einer Lagerung, die sich bei niedriger Drehzahl besser verhielt als Gleitlager. Das Gleitlager verschleißt bei niedriger Drehzahl und/oder bei unzureichender Schmierung sehr schnell. In alten Dampfloks etwa wurden die Radlager ständig neu gegossen.

• 1490 "erfand" Leonardo da Vinci das erste Kugellager.
• 1794 erhielt der Engländer Vaughan das erste Patent für Achsen, hier kann man die ersten Rillenkugellager finden.
• 1850 erfand Friedrich Fischer aus Schweinfurt das Kugellager. Daraus entstand der Konzern FAG.
• 1869 erhielt SURIRAY ein Patent für Kugellager am Fahrrad.
• 1883 erfand F. Fischer die Kugelschleifmaschine. Mit ihr war es erstmals möglich, Stahlkugeln absolut rund zu schleifen. Er legte damit den Grundstein für die gesamte Wälzlagerindustrie.
• 1890 erhielt F. Fischer ein Patent für seine Kugelschleifmaschine.
• 1898 meldete Henry Timken in den USA ein Patent für das Kegelrollenlager an. Heute Timken.
• 1907 gründete der schwedische Erfinder des Pendelkugellagers, der Ingenieur Sven Wingqvist in Göteborg die Firma Svenska Kullagerfabriken - SKF zu dessen industriellen Nutzung und Vermarktung. Aus diesem Unternehmen ging dann 1926 auch Volvo hervor.
• 1949 gründeten Erich Franke und Gerhard Heydrich die Firma Franke & Heydrich KG - inzwischen Franke GmbH - in Aalen. Erich Franke erfand 1934 das Drahtwälzlager nach dem Prinzip der eingelegten Laufdrähte.

Im Laufe der Zeit kamen zahlreiche weitere Varianten hinzu. Besonders entwickelte sich die Fertigungsgenauigkeit und die Schmierstoffentwicklung weiter. Heute werden Lager mit integrierten Sensoren wie elektronischer Kraft- und Verschleißermittlung angeboten.

[Bearbeiten] Wälzkörper und Wälzkörperkäfig

Die umgangssprachlich bekannten Kugellager sind eine Untergruppe der Wälzlager, bei denen Kugeln als Wälzkörper dienen.

Bei modernen Wälzlagern werden die Wälzkörper (Kugeln, Rollen, Nadeln, Tonnen oder Kegel) durch einen Käfig in gleichem Abstand gehalten. Ältere Wälzlagertypen und Sonderausführungen kommen ohne Käfig aus. Vor allem Wälzlager in Steuerungssystemen von Flugzeugen haben keinen Käfig. Dadurch können mehr Wälzkörper pro Lager eingesetzt werden, was die Belastbarkeit deutlich erhöht. Jedoch eignen sie sich nicht für Drehzahlen größer als ca. 300 Umdrehungen pro Minute.

Käfigwerkstoff war früher Messing, wegen erhöhter Laufruhe. Heute wird der Käfig aus Kosten- und Gewichtsgründen aus Kunststoff (Polyamid) gefertigt. Messingkäfige gibt es weiterhin für Sonderanwendungen.

[Bearbeiten] Lagerwerkstoffe

Üblicherweise werden Wälzlager aus Chromstahl gefertigt, sehr hart, aber leicht rostend, in der Stahlsorte 100Cr6 (Werkstoff-Nr. 1.3505), ein Stahl mit einem Gehalt von ca. 1% Kohlenstoff und 1,5% Chrom. Für Anwendungen in korrosiver Umgebung werden auch die Stähle X65Cr13 (Werkstoff-Nr. 1.4037) und X30CrMoN15-1 (Werkstoff-Nr. 1.4108) verwendet. Letzterer kann, zumindest für einige Tage, auch in lebenden Menschen zum Einsatz kommen. Härtbare Stähle sind nie wirklich "rostfrei" sondern nur korrosionsbeständig. Für besondere Betriebsbedingungen gibt es Lager aus rostfreiem Stahl, Keramik (in der Regel aus Siliziumnitrid) und Hybridlager, bei denen die Lagerringe aus Stahl, die Wälzkörper jedoch aus Keramik (Siliziumnitrid oder Zirkondioxid) bestehen.

Im Nahrungsmittelbereich sowie der chemischen Industrie werden seit kurzem auch Kugellager aus Glas verwendet.

Für einen besonders geräuscharmen Lauf werden auch häufig Kunststoffe als Werkstoffe für die Wälzkörper verwendet.

[Bearbeiten] Einbau von Wälzlagern

Üblicherweise werden Wälzlager auf Wellen oder Achsen montiert. Zum Schutz vor Verschmutzungen werden Lager in ein Lagergehäuse eingebaut.

Bei Sonderbauformen (unter Verzicht auf einen getrennten Innen- und Außenring) können die geschliffenen bzw. gerollten und gehärteten Laufflächen direkt auf die Welle bzw. Achse und/oder in das Lagergehäuse eingebracht und das Wälzlager somit in diese Komponenten integriert werden.

Mehr dazu unter Einbau.

[Bearbeiten] Lebensdauer von Wälzlagern

Die Lagerlebensdauer hängt von zahlreichen Faktoren ab. Einige Einflussgrößen sind mess- oder berechenbar (wie etwa Lagerbelastung oder Oberflächengüte der Komponenten). Andere können nicht numerisch bestimmt werden (Verschmutzung oder genauer Schmierzustand). Einfache Berechnungstools gibt es auf den Seiten der Hersteller (siehe Weblinks).

Mehr dazu unter Lagerauswahl.

[Bearbeiten] Anwendungen

Wälzlager werden bevorzugt in Anwendungsgebieten verwendet, wo Lagerungen bei kleinen Drehzahlen und hohen Lasten reibungsarm arbeiten sollen und wo sich Drehzahlen häufig ändern. Ein weiteres Kriterium kann der geringe Schmierungsbedarf von Wälzlagern sein.

Vorteile	Nachteile
kaum Reibung (Anlaufmoment kaum größer als das Betriebsmoment), deshalb geringe Wärmeentwicklung kein Stick-Slip-Effekt kaum Schmierstoffverbrauch kaum Pflege und Wartung gute Normung und Bemessungsgrundlagen, deswegen gut austauschbar	Bei Stillstand und geringer Drehzahl empfindlich gegen Stöße und Erschütterungen begrenzte Höchstdrehzahl und Lebensdauer Verschmutzungsempfindlichkeit aufwändige Bauweise im Vergleich zu Gleitlagern

[Bearbeiten] Wälzlager-Bauformen

Es wird zwischen Radial- und Axiallagern unterschieden. Zur Einordnung in diese beiden Kategorien wird der Druckwinkel α zur Hilfe genommen. Druckwinkel ist der Winkel zwischen der Radialebene und der Drucklinie, wobei die Lage der Drucklinie stark von verwendeten Wälzkörpern und Rollbahnen abhängig ist.

• Radiallager:
• Axiallager:

Es gibt sechs Grundformen von Wälzlagern:

1. Kugellager
2. Zylinderrollenlager
3. Nadellager
4. Kegelrollenlager
5. Tonnenlager
6. Carblager (SKF)

Kugellager sind die häufigsten verwendeten Wälzlager. Hier gibt es die breiteste Auswahl unterschiedlicher Abmessungen. Da sie kostengünstig sind, sollten sie bevorzugt verwendet werden.

[Bearbeiten] Radiallager

[Bearbeiten] Rillenkugellager (DIN 625)

Der bekannteste Typ ist das Rillenkugellager, es ist dafür ausgelegt, überwiegend radiale Kräfte aufzunehmen. Da die Kugeln eng an den relativ tiefen Laufrillen anliegen, kann dieses Lager auch geringe axiale Kräfte aufnehmen. Eine Faustregel besagt, dass die axiale Belastbarkeit ungefähr 10% der radialen Belastbarkeit beträgt. Laut SKF-Katalog 2005 soll die axiale Belastung im Allgemeinen den Wert 0,5 C0, bei kleinen und leichten Lagern 0,25 C0 nicht übersteigen. Druckwinkel Rillenkugellager gibt es als Miniaturkugellager bereits ab der Abmessung von 1x3x1 mm (d x D x B )

[Bearbeiten] Schrägkugellager (DIN 628)

[Bearbeiten] Einreihig

Das Schrägkugellager kann axiale Kräfte in einer Richtung und radiale Kräfte aufnehmen. Sie werden meist paarweise eingebaut und vorgespannt. Der paarweise Einbau kann in Form von Tandem-, O- oder X-Ausführung erfolgen. Je nach Einbauart verändern sich die axial aufnehmbaren Kräfte. Durch Rollbahnneigung entsteht auch bei rein radialer Belastung eine nicht zu ignorierende (innere) Axialkraft. Druckwinkel

[Bearbeiten] Zweireihig

Das zweireihige Schrägkugellager entspricht 2 einreihigen Schrägkugellagern in O-Anordnung. Es ist radial und axial in beide Richtungen hoch belastbar. Druckwinkel

[Bearbeiten] Vierpunktlager (DIN 628)

Dieses Wälzlager ist eine Sonderform des Schrägkugellagers mit einem Druckwinkel von . Es gibt 4 Berührpunkte der Wälzkörper mit den Laufbahnen. Durch den geteilten Innenring oder Aussenring können mehr Kugeln bei einer geringeren Abmessung verwendet werden. Aus diesem Grund erhöhen sich sowohl die aufnehmbaren axialen als auch radialen Kräfte in beide Richtungen.

[Bearbeiten] Schulterkugellager (DIN 625)

Das Schulterkugellager ist eine spezielle und zerlegbare Form des Rillenkugellagers. Es hat nur eine geringe Tragfähigkeit in radialer und in einseitig axialer Richtung und wird für Geräte mit geringen Belastungen verwendet, wie zum Beispiel Messgeräte und Haushaltsgeräte. Druckwinkel

[Bearbeiten] Pendelkugellager (DIN 630)

Das Pendelkugellager besitzt zwei Kugelreihen. Die Rollenlaufbahn des Außenrings hat eine Hohlkugelform. Innenring, Käfig und Kugeln lassen sich um wenige Winkelgrade aus der Mittelstellung schwenken. So können Fluchtfehler oder Durchbiegungen der Welle durch das Pendellager ausgeglichen werden. Die Belastung kann sowohl axial als auch radial in beide Richtungen erfolgen.

[Bearbeiten] Zylinderrollenlager (DIN 5412)

Das Zylinderrollenlager hat eine große radiale Tragfähigkeit, allerdings ist es in axialer Richtung nicht bzw. nur sehr wenig belastbar. Wälzkörper von Zylinderrollenlagern sind Kreiszylinder. Sie werden in unterschiedlichen Bauformen gefertigt. Abhängig von der Bauform können sie ausschließlich radiale, oder radiale und axiale Kräfte aufnehmen. Diese unterscheiden sich durch Anordnung der "Borde" am Innen- und Außenring. Bei fehlenden Borden kann der Innenring abgezogen werden, bei der Variante NU sogar von beiden Seiten. Daher eignen sich Zylinderrollenlager für Fest-/Loslagerungen, denn Axialverschiebungen sind in gewissen Grenzen möglich.

Standard-Bauformen einreihiger Zylinderrollenlager:

1. NU: 2 feste Borde am Außenring, kein Bord am Innenring
2. N: kein Bord am Außenring, 2 Borde am Innenring
3. NJ: 2 Borde am Außenring, 1 Bord am Innenring
4. NUP: 2 Borde am Außenring, 1 Bord am Innenring + 1 lose Bordscheibe am Innenring

[Bearbeiten] Kegelrollenlager (DIN 720)

Dieses Lager ist sowohl in radialer als auch in axialer Richtung sehr hoch belastbar und wird in der Regel paarweise eingebaut. Die Rollkörper haben die Form eines Kegelstumpfes, außerdem sind sie etwas gegen die Wellenachse geneigt. Diese Art von Lagern kann sowohl radiale als auch größere axiale Belastung aufnehmen, z.B. Radlager von Kraftfahrzeugen. Sie besitzen den Vorteil, dass man das Spiel einstellen kann. Die Kegelachsen von Innenring, Außenring und Kegelrollen treffen sich in einem Punkt auf der Drehachse, denn nur dann können die Kegelrollen ohne Schlupf abrollen.

[Bearbeiten] Tonnen- und Pendelrollenlager (DIN 635)

[Bearbeiten] Tonnenrollenlager

Diese Ausführung eines Wälzlagers ist für hohe stoßartige Radialkräfte ausgelegt, allerdings in Axialrichtung nur gering belastbar. Es eignet sich gut zum Ausgleichen von Fluchtfehlern. Diese sind winkeleinstellbar (bis zu 4° aus der Mittellage), da der Außenring eine kugelförmige Lauffläche hat. Die Rollkörper, die sogenannten Tonnenrollen, sind fassförmig. Tonnenlager sind einreihig, d.h. sie besitzen eine Reihe von Tonnenrollen in einem Käfig.

[Bearbeiten] Pendelrollenlager

Das Pendelrollenlager hält axialen und radialen Belastungen stand und eignet sich gut um Fluchtfehler auszugleichen. Pendelrollenlager sind, wie die Tonnenlager, winkeleinstellbar (bis zu 2° bei geringer Belastung, sonst bis 0,5°), jedoch zweireihig. Sie sind für schwerste Belastungen geeignet, weisen also hohe Tragzahlen auf.

[Bearbeiten] Nadellager

Die kreiszylindrischen Wälzkörper haben eine große Länge im Verhältnis zum Wälzkörperdurchmesser. Dadurch haben sie eine sehr geringe Baugröße und werden daher häufig in Getrieben verwendet. Gerade bei Nadellagern wird häufig auf einen Innenring verzichtet.

Ein Nadellager ohne Innenring bezeichnet man als Nadelhülse, ist der Außenring aus tiefgezogenen, gehärtetem Stahlblech einseitig geschlossen, bezeichnet man dies als Nadelbüchse. Für besonders platzsparende Lagerungen wird auch auf den Außenring verzichtet und nur ein Nadelkäfig eingesetzt. Neben Radial-Nadellagern werden ebenfalls Axiallager gefertigt, wobei hier Schlupf zwischen Wälzkörpern und Anlaufscheiben in Kauf genommen wird.

[Bearbeiten] Axiallager ("Drucklager")

[Bearbeiten] Axial-Rillenkugellager

Beim Axial-Rillenkugellager laufen die Kugeln zwischen zwei oder drei Scheiben, abhängig davon, ob die Axialkraft in beiden Richtungen auftritt oder nur in einer. Bei beidseitiger Krafteinwirkung wird die mittlere Scheibe auf der Welle festgehalten, die beiden äußeren im Gehäuse. Diese Lager können ausschließlich Axialkräfte aufnehmen.

[Bearbeiten] Axial-Zylinderrollenlager

Dieser Lagertyp ist aufgebaut aus einer Wellenscheibe, einer Gehäusescheibe und einer Einheit mit zylindrischen Rollen und Käfig. Er eignet sich besonders bei schweren Axiallasten.

[Bearbeiten] Lagerauswahl

[Bearbeiten] Bemessung

Werte, die notwendig sind, ein Lager zu bemessen, sind:

• Radialkraft
• Axialkraft
• Drehzahl oder
• Geschwindigkeit
• Belastungsrichtung
• Durchbiegung und Schiefstellung der Welle oder Achse
• Tragzahl statisch, dynamisch (insb. bei Linearlagern)
• Umgebungswerte, wie
  • Temperatur
  • Staubwerte
  • Schwingungen

[Bearbeiten] Lebensdauer (DIN ISO 281 Teil 2)

Input-Variablen:

C = Dynamische Tragzahl in kN (für gegebenes Lager aus dem Tabellenbuch der Hersteller ermitteln)

P = Dynamische äquivalente Belastung in kN

p = 3 (für Kugellager), p=10/3 (für alle anderen Lager)

n = Drehzahl in 1/min

Ergebnis: in Millionen Umdrehungen bei 10% Ausfallwahrscheinlichkeit

in Stunden bei 10% Ausfallwahrscheinlichkeit

Die Lebensdauer für andere Ausfallwahrscheinlichkeiten wird durch Multiplikation von L₁₀ mit einem Faktor berechnet.

in Millionen Umdrehungen bei 5% Ausfallwahrscheinlichkeit
in Millionen Umdrehungen bei 4% Ausfallwahrscheinlichkeit
in Millionen Umdrehungen bei 3% Ausfallwahrscheinlichkeit
in Millionen Umdrehungen bei 2% Ausfallwahrscheinlichkeit
in Millionen Umdrehungen bei 1% Ausfallwahrscheinlichkeit

Zur Abschätzung der Belastung der Lager können folgende Richtwerte herangezogen werden:

niedrige Belastung

mittlere Belastung

hohe Belastung

sehr hohe Belastung des Lagers

Bei der Auslegung des Lagers sollten unbedingt, selbst bei niedrigen Drehzahlen, sehr hohe Belastungen vermieden werden. Ebenso sollten niedrige Belastungen vermieden werden, da dann kein Rollen der Wälzkörper sondern Gleiten stattfindet, was den Verschleiß erhöht und damit die Lebensdauer verringert.

[Bearbeiten] Bezeichnungsschema

Wälzlager werden fast nur nach Tabellenbüchern oder Online-Katalogen ausgewählt.

Die Bezeichnungen bestehen aus Kombinationen von Buchstaben und Zahlen, die nach einem logischen, in DIN 623 genormten Prinzip aufgebaut sind. So können Lager der gleichen Bezeichnung unabhängig vom Hersteller eingesetzt werden.

Das Bezeichnungsschema umfasst Vorsetzzeichen, Basiskennzeichen und Nachsetzzeichen. Ein S608 2RS ist so aufgeschlüsselt: ein Edelstahllager (Vorsatz "S"), mit den Hauptabmessungen 8 x 22 x 7 mm (Basiskennzeichen "608"), das beidseitig abgedichtet ist (Nachsatz "2RS").

[Bearbeiten] Lagerabmessungen

Wälzlager sind sowohl in den Abmessungen (Bohrung, Außendurchmesser, Breite), als auch in den Belastbarkeiten weitgehend genormt.

Außerdem gibt es diese Lager auch in fertigen Lagerböcken (siehe Lagereinheiten, Gehäuselager), die ggf. schwenkbar sind oder Gummipuffer zur Stoßdämpfung haben.

Manche Bauformen werden auch mit Dichtscheiben und Dauerschmierung oder Abdeckscheiben geliefert (Nachsetzzeichen 2RS bzw. je nach Hersteller 2Z oder ZZ), so dass die Laufflächen vor Schmutz oder Staub geschützt sind.

Eine einfache Zuordnung der Lagerbezeichnung zu den Hauptabmessungen: Wellendurchmesser (d) und Außenring-Durchmesser (D) können für Lager mit einem Wellendurchmesser von 10 bis 80 mm aus folgender Tabelle entnommen werden. Einige Lagerbauarten werden zusätzlich in unterschiedlichen Breiten gebaut und sind daher in Lagerkatalogen (s. Weblink) nachzuschlagen.

Die Bezeichnung der unterschiedlichen Lagertypen lässt sich wie folgt bestimmen (wobei "xxx" aus der Tabelle zu entnehmen ist): Hierzu identifiziert man zuerst die Lagerbauform und dann den Innenring-Innendurchmesser, sowie den Außenring-Außendurchmesser. Wälzlager werden also über gleich zwei Nenndurchmesser definiert.

Jetzt folgt man in der Tabelle der Innendurchmesser-Spalte nach unten und der Außendurchmesserspalte nach rechts bis zum Schnittpunkt. Mit der hier stehenden Ziffer ergänzt man die Typenbezeichnung.

Beispiel: Ein einreihiges Rillenkugellager, Typenbezeichnung beginnt also mit 6, hat d = 25 mm und D = 52 mm, im Schnittpunkt befindet sich die Ziffer 205. Das passende Ersatzlager ist also ein Typ 6205 mit möglicherweise noch Nachsetzzeichen für Deck- oder Dichtscheiben.

[Bearbeiten] Gängige Wälzlagerserien

Sondertypen bzw. seltene Wälzlagerungen nicht angeführt

• 1xx = Pendelkugellager, zweireihig (108, 126 bis 129 und 135)
• 6xx = Rillenkugellager, einreihig (603 bis 609 und 617 bis 630)
• 7xx = Schrägkugellager, einreihig (706 und 709xx)
• 1xxx = Pendelkugellager, zweireihig, schmale Bauform (12xx bis 14xx)
• 2xxx = Pendelkugellager, zweireihig, breite Bauform (22xx und 23xx)
• 3xxx = Schrägkugellager, zweireihig (30xx, 32xx und 33xx, 38xx und 39xx)
• 4xxx = Rillenkugellager, zweireihig (42xx und 43xx)
• 5xxx = Zylinderrollenlager (siehe Nxxx und NNxxxx)
• 6xxx = Rillenkugellager, einreihig (60xx bis 64xx)
• 7xxx = Schrägkugellager, einreihig (70xx, 72xx bis 74xx)
• 11xxx = Pendelkugellager mit breitem Innenring (112xx und 113xx)
• 16xxx = Rillenkugellager, einreihig, schmal (160xx und 161xx)
• 2xxxx = Pendelrollenlager, zweireihig (222xx, 223xx, 223xx, 230xx bis 233xx, 238xx bis 241xx)
• 20xxx = Tonnenlager = einreihiges Pendelrollenlager (202xx bis 204xx)
• 29xxx = Axial-Pendelrollenlager (292xx - 294xx)
• 3xxxx = Kegelrollenlager (302xx, 303xx, 313xx, 320xx, 322xx, 323xx, 329xx bis 332xx)
• 51xxx = Axial-Rillenkugellager, einseitig wirkend (511xx bis 514xx)
• 52xxx = Axial-Rillenkugellager, zweiseitig wirkend (522xx bis 524xx) 542xx bis 544xx)
• 53xxx = Axial-Rillenkugellager, einseitig wirkend mit kugeliger Gehäusescheibe (532xx bis 534xx)
• 54xxx = Axial-Rillenkugellager, zweiseitig wirkend mit kugeliger Gehäusescheibe (542xx bis 544xx)
• 6xxxx = Rillenkugellager, einreihig (617xx bis 619xx, 622xx und 623xx, 630xx, 632xx bis 633xx 638xx)
• 7xxxx = Schrägkugellager, einreihig (718xx und 719xx)
• 81xxx = Axial-Zylinderrollenlager einreihig (811xx bis 812xx)
• 89xxx = Axial-Zylinderrollenlager einreihig (893xx bis 894xx)
• 234xxx = Axial-Schrägkugellager, zweiseitig wirkend (2344xx und 2347xx)
• 76xxxxx = Axial-Schrägkugellager, einseitig wirkend (7602xxx und 7603xxx)
• Nxxx = Zylinderrollenlager einreihig (NU, NJ, NUP - s. unten, RNU, NUB, NUC, NJP, NH, NUJ, RN, N, NF, NP, NCF; NJF)
• NNxx = Zylinderrollenlager zweireihig (NN, NNU, NNC, NNCF, NNCL, NNF)
• Qxxx(x) = 4-Punkt-Lager = Schrägkugellager mit geteiltem Aussenring (Q2xx, Q3xx, Q10xx und Q12xx)
• QJxxx(x) = 4-Punkt-Lager = Schrägkugellager mit geteiltem Innenring,(QJ2xx, QJ3xx, QJ10xx und QJ12xx)

Quelle: Sames Bearings Import Export

Hiermit lässt sich jedes noch so verrostete Lager auf einfache Weise identifizieren.

[Bearbeiten] Kombinationstabelle Innen- und Außendurchmesser

	d	10	12	15	17	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80
D	xxx
26		000
28			001
30		200
32			201	002
35		300		202	003
37			301
40					203
42				302		004
47					303	204	005
52						304	205
55								006
62					403		305	206	007
68										008
72						404		306	207
75											009
80							405		307	208		010
85											209
90								406		308		210	011
95														012
100									407		309		211		013
110										408		310		212		014
115																	015
120											409		311		213
125																214		016
130												410		312			215
140													411					216
150														412	313	314
160																	215
170															413			316

[Bearbeiten] Abdichtung

Viele Wälzlager sind als abgedichtete Ausführung erhältlich. Die Abdichtung erfolgt auf dem Prinzip des Simmerrings. Folgende Dichtungen sind üblich:

• Z = einseitige Blechdeckscheibe mit Spaltdichtung
• ZZ = wie oben, beidseitig
• RS = einseitige, schleifende Gummidichtung
• 2RS = wie oben, beidseitig
• RZ = einseitige, berührungslose Gummidichtung
• 2RZ = wie oben, beidseitig

[Bearbeiten] Axialluft

Axialluft wird wie folgt beschrieben: Axialluft ist das Maß bei nicht eingebauten Lagern, um das sich die Lagerringe in axialer Richtung von einer Endlage in die andere bis zur spannungsfreien Anlage gegeneinander verschieben lassen. Die Axialluft ist bei Radialrillenkugelagern abhängig von der Radialluft und der " Schmiegung ", das ist das Verhältnis zwischen Kugeldurchmesser und Laufrillenprofil.

[Bearbeiten] Einbau

[Bearbeiten] Befestigung

Je nachdem, ob es sich um ein Festlager oder ein Loslager handelt, werden Außenring und Innenring mit dem Gehäuse, bzw. mit der Welle fest verbunden.

Die einfachste Art ist, beide Ringe ein- bzw. aufzupressen. Dazu müssen Welle und Gehäuse eine bestimmte Maßtoleranz aufweisen.

Auf der Welle kann der Innenring aber zwischen einem Anlaufbund und einer Spannschraube oder einer Mutter eingespannt sein oder mit einer Spannhülse gepresst werden.

Im Gehäuse wird meist der Außenring mit dem Deckel gegen einen Anlaufbund gepresst oder mit einem Seegerring gehalten. Bei Loslagern gewährt man dem Außenring ein gewisses Längsspiel, der Ring muss aber so eingepresst sein, dass er sich nicht mitdreht.

Bei Präzisionslagerungen haben sich auch Klebeverbindungen bewährt. Dabei werden anaerobe Klebstoffe mit Klebespalten von 0,0004 bis 0,001 x Durchmesser der Welle bzw. der Gehäusebohrung verwendet. Die Temperaturgrenzen liegen zwischen ca. -20°C und +100°C. Wichtig ist genaue Klebstoffdosierung, überdosierter Klebstoff kann in die Lager gelangen und dann dreht sich nichts mehr.

Außerdem gibt es noch das Verfahren des „Aufschrumpfens“. Hierbei wird das Lager auf hohe Temperatur gebracht (z. B. mit einem Induktionsgerät). Durch das Erhitzen dehnt sich das gesamte Lager aus, das erhitzte Lager wird über die kalte Welle geschoben. Wenn das Lager abkühlt, zieht es sich wieder zusammen und sitzt extrem fest auf der Welle.

[Bearbeiten] Lageranordnung

Bei der Anordnung von Wälzlagern auf z. B. einer Welle oder Achse wird die Anordnung der Lager unterschieden in Fest- und Loslagerung und Stützlagerung. Die Stützlagerung wird wiederum in schwimmende Lagerung und angestellte Lagerung unterschieden.

Es ist unbedingt notwendig, dass eine der genannten Lageranordnungen gewählt wird, da sich das zu lagernde Element (z. B. Welle, Achse, ...) aufgrund von Erwärmung ausdehnt und diese Ausdehnung kompensiert werden muss. Des Weiteren können die bei der Fertigung entstandenen und unvermeidbaren Maßabweichungen aufgefangen werden.

[Bearbeiten] Fest und Loslagerung

Bei dieser klassischen Art der Lagerung ist das Festlager so auf dem zu lagernden Element montiert, dass es sich nicht in axialer Richtung verschieben kann. Das Festlager nimmt also sowohl Radialkräfte als auch Axialkräfte auf. Wie groß die maximal aufnehmbare Axialkraft sein kann, hängt von der Ausführung dieses Lagers ab.

Das Loslager kann im Gegensatz zum Festlager in axialer Richtung wandern. Es können also keinerlei Axialkräfte von dem Loslager kompensiert werden.

[Bearbeiten] Trag-Stützlagerung

Bei dieser Art der Lagerung teilt sich die Axialkraft auf beide Lager auf. Jedes der beiden Lager kann axiale Kräfte in eine Richtung aufnehmen, so dass beide Lager zusammen alle axialen Kräfte auffangen können.

[Bearbeiten] Lagereinheiten

Lagereinheiten bilden eine besonders einfache Möglichkeit für die Lagerung von Wellen. Sie werden hauptsächlich im Sondermaschinenbau und in landwirtschaftlichen Maschinen eingesetzt. Sie bestehen aus einem Radial-Rillenkugellager mit balligem (kugelförmigem) Außenring und einem Lagergehäuse.

In dem Gehäuse kann das Lager um einige Winkelgrade verstellt werden, um Fluchtungsfehler auszugleichen. Die Lagergehäuse werden je nach Einsatzzweck aus Grauguss, Leichtmetallguss, Kunststoff oder Stahlblech gefertigt und können sehr einfach am Maschinenträger befestigt werden.

Gängige Gehäuseformen sind:

• UCP = Stehlager,
• UCF = Quadratische Flanschlager, 4 Befestigungslöcher,
• UCFL = Flanschlager, 2 Befestigungslöcher,
• UCT = Spannlager.

darüber hinaus sind weitere Bauformen verfügbar, wie z. B. spannbare Flanschlager usw.

Die Befestigung der Welle erfolgt entweder mit Gewindestiften in einem einseitig verlängertem Innenring oder mit Hilfe eines Klemmrings. Hierzu hat der Innenring der Lagereinheit und der Klemmring jeweils eine exzentrisch-kegelige Eindrehung.

[Bearbeiten] WikiLinks

• GRW Gebrüder Reinfurt Würzburg
• NKE Austria GmbH
• NSK
• Schaeffler KG (INA FAG LuK)
• Svenska Kullagerfabriken (SKF)
• Timken Company
• Rothe Erde (ThyssenKrupp)