Wälzlager / Wälzlagerungen

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Benjamin Junge
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1 08-01 Wälzlager / Wälzlagerungen Inhalt Einführung Lagerfunktionen Lagerungssysteme Gestalt und Eigenschaften von Wälzlagern Normung von Wälzlagern Lagerkräfte Gestaltung von Wälzlagerungen Schäden an Wälzlagerungen (Gebrauchsdauer) Berechnungen von Lagern statisch dynamisch angestellte Lagerungen Äquivalente Belastungen bei veränderlichen Kräften Mehrstufenkollektive Modifizierte Lebensdauer Drehzahlgrenzen Schmierung / Dichtung (Einbaubeispiele) Folie ME dsf

(Gebrauchsdauer) Berechnungen von Lagern statisch dynamisch angestellte Lagerungen Äquivalente Belastungen bei

2 08-02 Betriebsbereich eines Gleitlagers -Stribeck- Reibungsmoment Anteil Festkörperreibung 3 4 Anteil Flüssigkeitsreibung Drehzahl Folie ME dsf

3 Wälzlagerreibung Reibungsmoment d Drehzahl Pendelrollenlager µ = 0,0010 Axial-Rillenkugellager µ = 0,0013 Kegel- und Pendelrollenlager µ = 0,0018 Nadellager ohne Käfig µ = 0,0045 Folie ME dsf

4 08-04 Reibungsmomente von Gleit- und Wälzlager in Abhängigkeit vom Spiel Reibungsmoment Gleitlager - Wälzlager 0 + Vorspannung Spiel Folie ME dsf

5 08-05 Radial-Rillenkugellager: Benennung der Bauteile Folie ME dsf

6 Zusammenbau eines Rillenkugellagers Einfüllen der Kugeln Maschinenelemente: Zentrieren der Ringe Kugeln gleichmäßig verteilen und Käfig einsetzen Folie ME dsf

7 Maschinenelemente: Axial-Rillenkugellager: Benennung der Bauteile Einseitig wirkendes Axial-Rillenkugellager Lagerbohrung d Lagerhöhe H für die Welle Lageraußendurchmesser D Zweiseitig wirkendes Axial-Rillenkugellager Folie ME dsf

Lagerbohrung d Lagerhöhe H für die Welle

8 Lagerung eines nicht angetriebenen LKW-Vorderrades Die Axialluft wird über die Achsschenkelmutter am Innenring eingestellt. ( Axialluft für LKW-Räder 0 bis 0,15 mm ) Folie ME dsf

9 08-09 Lagerfunktionen und Lagerprinzipien Funktionen Kräfte tragen Lage halten (führen) Drehen ermöglichen bei geringem Widerstand Lagerprinzipien Radiallager Axiallager Stützlager Axiallager beidseitig wirkend Schräglager Schräglager Führungslager Führungslager Folie ME dsf

Lagerprinzipien Radiallager Axiallager Stützlager Axiallager

10 Systemvarianten von Lagerungen Fest-/Loslager Fest-/Loslager Fest-/Loslager Schwimmende Lagerung Schwimmende Lagerung Angestellte Lagerung Angestellte Lagerung Einseitige Stützlagerung Einseitige Stützlagerung Lagerung ohne axiale Führung Sonderfälle Folie ME dsf

Lagerung Angestellte Lagerung Einseitige Stützlagerung Einseitige

11 08-11 Kammwalzengetriebe mit Doppelschrägverzahnung Die eine Getriebewelle ist mit einer Einstell-Lagerung versehen, damit werden axiale Verspannungen vermieden. Die axiale Führung erfolgt über die Verzahnung vom Gegenrad. Folie ME dsf

damit werden axiale Verspannungen vermieden.

12 Lagerarten - Übersicht Maschinenelemente: Hauptunterscheidungsmerkmale Hauptbelastungsrichtung (radial, axial, schräg) Wälzkörperform ( Kugel, Tonne, Kegeltonne Zylinderrolle, Nadel, Kegelrolle ) Selbsthaltung / Zerlegbarkeit Winkeleinstellbarkeit Lagerbauformen Rillenkugellager (einreihig) ( ( ( ( ) ( ) ( ( ( Pendelkugellager Schrägkugellager Zylinderrollenlager (radial) Radial-Nadellager Pendelrollenlager (radial) Kegelrollenlager (radial) Axial-Rillenkugellager Axial-Zylinderrollenlager Axial-Nadellager Belastbarkeit radial gering axial gering ( ) einseitig schräg gering ( ) einseitig Axial-Pendelrollenlager Y-Lagereinheiten Folie ME dsf

Pendelkugellager Schrägkugellager Zylinderrollenlager (radial) Radial-Nadellager Pendelrollenlager (radial) Kegelrollenlager (radial) Axial-Rillenkugellager

13 08-13 Hauptlastrichtungen radial axial schräg Wälzkörperformen Kugel Zylinder Tonne Kegel Kegeltonne Formen der Kontaktflächen Folie ME dsf

14 Selbsthaltende und zerlegbare Lager Selbsthaltende Lager (Beispiele) Nicht selbsthaltende Lager (Beispiele) Folie ME dsf

15 Winkelbeweglichkeit Fluchtungsfehler Verkantung aus Radialversatz Verkantung aus Winkelfehler der Bohrung Verkantung aus Durchbiegung der Welle Problemlösung mit winkeleinstellbaren Lagern Folie ME dsf

Bohrung Verkantung aus Durchbiegung der Welle

16 Maschinenelemente: Winkeleinstellbare Lager-Bauformen Folie ME dsf

17 08-17 Lagerbauform Einstellwinkel geringe Belastung hohe Belastung Pendelkugellager 4,0 4,0 Tonnenlager 4,0 4,0 Pendelrollenlager 2,0 0,5 Axial-Pendelrollen- 2,0 0,5 lager Rillenkugellager Reihe 62, 63, Reihe 160, Zylinderrollenlager NU: 10, 2, 3, 4, 2E, 3E NU: 22, 23, 22E, 23E N, NJ, UP: alle Reihen Kegelrollenlager 1...1, Folie ME dsf

62, 63, 64 5...10 8...16 Reihe 160, 60 2... 6 5...10 Zylinderrollenlager NU: 10, 2, 3, 4, 2E, 3E 2...3 5.

18 08-18 Anwendungen von Wälzlagerarten Anteil am Gesamtbedarf % Kugellager 25% 40% Andere Rollenlager 0 Folie ME dsf

19 08-19 Lagerbauform / dynamische Tragfähigkeit Tragfähigkeit bezogen auf den Lagerquerschnitt C/A in N/mm D d B A= B (D-d) / Lagernenndurchmesser d in mm Rillenkugellager Zylinderrollenlager Kegelrollenlager Folie ME dsf

0 D d B A= B (D-d) / 2 20 40 60 80 100 Lagernenndurchmesser d in

20 Normung von Wälzlagern Maschinenelemente: Jedem Nenndurchmesser d ist eine Reihe von Außendurchmessern D zugeordnet. Die D-Stufen sind in Kennziffern verschlüsselt: D-Reihe: 8, 9, 0, 1, 2, 3, 4, (einziffrig) Für jeden Nenndurchmesser gibt es Breitenstufungen B. Diese sind in Kennziffern verschlüsselt: B-Reihe: 0, 1, 2, 3, 4, (einziffrig) Maßreihe: B vor D vor d Alle Lager mit gleichen Maßangaben sind gegeneinander austauschbar. z.b. Rillenkugelager gegen Zylinderrollenlager. 6 / Rillenkugellager NU / Zylinderrollenlager B d (20 x 5 =ø100) D Folie ME08-20.DSF

Diese sind in Kennziffern verschlüsselt: B-Reihe: 0, 1, 2, 3, 4, (einziffrig) Maßreihe: B vor D vor d Alle Lager mit gleichen Maßangaben sind

21 08-21 Basiskennzeichen für Wälzlager Maßreihe Durchmesserreihe D d Breitenreihe B Kennzeichenfür Lagerarten A: Rillenkugellager Kegelrollenlager Zylinderrollenlager 6 3 N Basiskennzeichen Reihenfolge: A B D d Folie ME dsf

22 Kurzbezeichnung für Wälzlager Maschinenelemente: Zeichen für die Ausführung z. B. K für kegelige Bohrung LS (RS) für Dichtscheiben links (rechts) Angaben über Käfigwerkstoffe, Toleranzklassen, Lagerluft usw. Zusatzzeichen Basiskennzeichen A B D d Vorsetzzeichen Nachsetzzeichen Für Lagerteile z.b. R für Ring K für Käfig Zeichen für Lagerart Beispiel: NU 2315 Bohrungs-Zeichen = d/5 für d = 20, 25, mm bei Zwischengrößen Angabe in mm mit Schrägstrich, z.b. /22 Durchmesser - Zeichen: 8, 9, 0, 1, 2, 3, 4 Breiten - Zeichen: 0, 1, 2, 3, 4 d = 15 x 5 = 75 mm D - Reihe 3 B - Reihe 2 Zylinderrollenlager mit Borden am Außenring Folie ME08-22.DSF

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