Eigenschaften, Unterschiede und Einsatzmöglichkeiten von vierzehn Lagertypen
Lager sind die wichtigsten Bauteile in Maschinen und Anlagen. Ihre Hauptfunktion besteht darin, den rotierenden Maschinenkörper zu stützen und den Reibungskoeffizienten der mechanischen Belastung während des Kraftübertragungsprozesses zu reduzieren.
Je nach Lagerrichtung bzw. nominellem Kontaktwinkel werden Lager unterteilt in: Radiallager und Axiallager.
Je nach Art des Wälzkörpers unterscheidet man zwischen Kugellagern und Rollenlagern.
Je nachdem, ob es ausgerichtet werden kann, wird es unterteilt in: selbstausrichtende Lager und nicht selbstausrichtende Lager (starre Lager).
Je nach Anzahl der Wälzkörperreihen unterscheidet man zwischen einreihigen, zweireihigen und mehrreihigen Lagern.
Je nachdem, ob die Teile trennbar sind, wird zwischen trennbaren und nicht trennbaren Lagern unterschieden.
Darüber hinaus gibt es Klassifizierungen nach struktureller Form und Größe.
Dieser Artikel beschreibt hauptsächlich die Eigenschaften, Unterschiede und entsprechenden Einsatzgebiete von 13 gängigen Lagern.
Zwischen Ring und Kugel besteht ein Kontaktwinkel. Die Standardkontaktwinkel betragen 15°, 30° und 40°. Je größer der Kontaktwinkel, desto höher die axiale Belastbarkeit; je kleiner der Kontaktwinkel, desto besser für hohe Drehzahlen geeignet. Einreihige Lager können Radial- und einseitige Axiallasten aufnehmen. Zwei einreihige Schrägkugellager mit gemeinsamer Rückseite nutzen Innen- und Außenring und können Radial- und beidseitige Axiallasten aufnehmen.
Hauptanwendungen:
Einreihig: Werkzeugmaschinenspindel, Hochfrequenzmotor, Gasturbine, Zentrifugalseparator, Vorderrad eines Kleinwagens, Differentialritzelwelle.
Doppelreihig: Ölpumpe, Roots-Gebläse, Luftkompressor, verschiedene Getriebe, Kraftstoffeinspritzpumpen, Druckmaschinen.
2. Selbstausrichtende Kugellager
Die Kugeln bestehen aus zweireihigen Stahlkugeln, wobei die äußere Laufbahn kugelförmig ist. Dadurch kann die durch Durchbiegung oder Fehlausrichtung der Welle oder des Gehäuses verursachte Wellenfehlausrichtung automatisch ausgeglichen werden. Das Kegelbohrungslager kann mithilfe von Befestigungselementen einfach auf der Welle montiert werden und dient hauptsächlich zur Aufnahme radialer Lasten.
Hauptanwendungen: Holzbearbeitungsmaschinen, Antriebswellen von Textilmaschinen, vertikal montierte Kugelgelenke.
Diese Art von Lager ist mit Pendelrollen zwischen dem Außenring der Kugellaufbahn und dem Innenring der Doppellaufbahn ausgestattet. Je nach interner Struktur wird es in vier Typen unterteilt: R, RH, RH und SR. Da der Bogenmittelpunkt der Außenringlaufbahn mit dem Mittelpunkt des Lagers übereinstimmt, verfügt es über eine Selbstausrichtungsfähigkeit und kann somit Wellenversatz, der durch Durchbiegung oder Fehlausrichtung der Welle oder des Gehäuses verursacht wird, automatisch ausgleichen und radiale sowie axiale Belastungen in beide Richtungen aufnehmen.
Hauptanwendungen: Papiermaschinen, Reduziergetriebe, Achsen von Eisenbahnfahrzeugen, Getriebesitze in Walzwerken, Walzentische in Walzwerken, Brecher, Vibrationssiebe, Druckmaschinen, Holzbearbeitungsmaschinen, verschiedene Industriegetriebe, vertikale Pendellager mit Sitzen.
Bei dieser Lagerart sind die Pendelrollen schräg angeordnet. Da die Laufbahn des Sitzrings sphärisch ist, kann sie sich selbst ausrichten. Dadurch kann die Welle verschiedene Neigungen aufweisen, die axiale Belastbarkeit ist sehr hoch, und das Lager kann neben der axialen Belastung auch mehrere radiale Belastungen aufnehmen. Im Allgemeinen wird bei der Verwendung Ölschmierung eingesetzt.
Hauptanwendungen: Wasserkraftgeneratoren, Vertikalmotoren, Schiffsantriebswellen, Reduziergetriebe für Walzschnecken in Stahlwalzwerken, Turmdrehkrane, Kohlemühlen, Strangpressen, Umformmaschinen.
Diese Lager sind mit runden Tischrollen ausgestattet, die von einem großen Innenringflansch geführt werden. Dieser ist so konstruiert, dass sich die Scheitelpunkte der Laufbahnen von Innen- und Außenring sowie der Kegelfläche der Wälzkörper in einem Punkt auf der Lagerachse schneiden. Einreihige Lager können radiale und einseitig axiale Belastungen aufnehmen, zweireihige Lager hingegen radiale und beidseitig axiale Belastungen. Sie eignen sich für die Aufnahme hoher Lasten und Stoßbelastungen.
Hauptanwendungen: Automobile: Vorderräder, Hinterräder, Getriebe, Differentiale, Ritzelwellen. Werkzeugmaschinenspindeln, Baumaschinen, große Landmaschinen, Untersetzungsgetriebe für Schienenfahrzeuge, Walzenhals und Untersetzungsgetriebe für Walzwerke.
Strukturell besteht jeder Ring eines Rillenkugellagers aus einer durchgehenden Rille mit einem Querschnitt von etwa einem Drittel des Umfangs des Kugeläquators. Rillenkugellager werden hauptsächlich zur Aufnahme radialer Belastungen eingesetzt, können aber auch bestimmte axiale Belastungen aufnehmen.
Bei zunehmendem Radialspiel weist das Lager die Eigenschaften von Schrägkugellagern auf und kann axiale Belastungen in beide Richtungen aufnehmen. Im Vergleich zu anderen Lagertypen gleicher Größe zeichnet sich dieser Lagertyp durch einen geringen Reibungskoeffizienten, eine hohe Grenzdrehzahl und hohe Präzision aus und ist daher bei der Lagerauswahl die bevorzugte Wahl.
Haupteinsatzgebiete: Automobile, Traktoren, Werkzeugmaschinen, Motoren, Wasserpumpen, Landmaschinen, Textilmaschinen usw.
Es besteht aus einem scheibenförmigen Laufring mit Laufbahn und einem Kugelkäfig. Der auf der Welle sitzende Laufring wird Wellenring, der im Gehäuse sitzende Sitzring genannt. Das Zweiwegelager ist mit der verdeckten Welle des Mittelrings verbunden. Das Einweglager kann axiale Lasten in einer Richtung aufnehmen, das Zweiwegelager axiale Lasten in zwei Richtungen (keines von beiden kann radiale Lasten aufnehmen).
Hauptanwendungen: Lenkbolzen für Kraftfahrzeuge, Spindeln für Werkzeugmaschinen.
8.Axial-Rollenlager
Axial-Rollenlager dienen zur Aufnahme der axialen Hauptlast und der kombinierten Meridionallast, wobei die Meridionallast 55 % der axialen Last nicht überschreiten darf. Im Vergleich zu anderen Axial-Rollenlagern zeichnen sich diese Lager durch einen geringeren Reibungskoeffizienten, höhere Drehzahlen und Selbstausrichtungsfähigkeit aus. Die Rollen des Lagers 29000 sind asymmetrische Pendelrollen, die die relative Gleitbewegung zwischen Lagerzapfen und Laufbahn im Betrieb reduzieren. Die Rollen sind lang und groß, haben einen großen Durchmesser und eine hohe Anzahl, was zu einer hohen Tragfähigkeit führt.
Hauptanwendungen: Wasserkraftgeneratoren, Kranhaken.
Die Rollen von Zylinderrollenlagern werden üblicherweise von den beiden Flanschen eines Lagerrings geführt, wobei die Käfigrollen und die Führungsringe eine Einheit bilden, die vom anderen Lagerring getrennt werden kann; man spricht hier von zerlegbaren Lagern.
Diese Art von Lageranordnung ermöglicht eine einfachere Demontage, insbesondere bei Presspassungen von Innen- und Außenring, Wellen und Lagerschalen. Solche Lager werden üblicherweise nur zur Aufnahme radialer Belastungen verwendet; lediglich einreihige Lager mit Flanschen an Innen- und Außenring können kleine, konstante oder große, intermittierende axiale Belastungen aufnehmen.
Haupteinsatzgebiete: große Motoren, Werkzeugmaschinenspindeln, Achsgehäuse, Kurbelwellen von Dieselmotoren, Automobile, Untergehäuse mit großem Speicherbedarf usw.
Es kann Radiallasten und bidirektionale Axiallasten aufnehmen, ein einzelnes Lager kann das Schrägkugellager der vorderen oder hinteren Kombination ersetzen und eignet sich zur Aufnahme reiner Axiallasten oder zusammengesetzter Lasten mit einer großen Axiallastkomponente. Diese Lagerart kann beim Aufnehmen von Axiallasten in jeder Richtung einen Kontaktwinkel ausbilden, sodass Ring und Kugel immer mit den beiden Seiten der Kontaktlinie in Kontakt stehen.
Hauptanwendungen: Flugzeugtriebwerke, Gasturbinen.
Es besteht aus einem scheibenförmigen Laufring (Wellenring, Sitzring) und einer zylindrischen Rollen- und Käfiganordnung. Die zylindrischen Rollen sind konvex bearbeitet, wodurch die Druckverteilung zwischen den Rollen und der Laufbahnoberfläche gleichmäßig ist. Dadurch kann es einseitig axialen Belastungen standhalten und zeichnet sich durch eine hohe axiale Belastbarkeit und starke axiale Steifigkeit aus.
Haupteinsatzgebiete: Ölbohranlagen, Eisen- und Stahlmaschinen.
Das geteilte Lager besteht aus einem Laufring mit Nadellager und Käfig und kann mit einem dünnen, gestanzten oder einem dicken, geschnittenen Laufring kombiniert werden. Das nicht trennbare Lager ist ein einteiliges Lager, bestehend aus einem präzisionsgestanzten Laufring und Nadellager mit Käfig. Es kann einachsige Axiallasten aufnehmen und benötigt wenig Platz, was eine kompakte Bauweise von Maschinen begünstigt. Meistens wird nur ein Nadellager mit Käfig verwendet, wobei die Auflagefläche von Welle und Gehäuse als Lauffläche dient.
Haupteinsatzgebiete: Getriebe für Automobile, Bodenbearbeitungsmaschinen, Werkzeugmaschinen usw.
13.Axial-Kegelrollenlager
Diese Art von Lager ist mit einer runden Tischrolle ausgestattet (das große Ende ist kugelförmig). Die Rolle wird präzise durch den Laufringflansch (Wellenring, Gehäusering) geführt. Die Konstruktion bewirkt, dass sich der Wellenring, die Lauffläche des Sitzrings und die Spitze jeder konischen Fläche der Wälzfläche der Rolle in einem Punkt auf der Lagermittellinie schneiden. Das Einweglager kann eine einseitige axiale Belastung aufnehmen, und das Zweiweglager kann eine beidseitige axiale Belastung aufnehmen.
Hauptanwendungen:
Einweg: Kranhaken, Ölplattformwirbel.
Bidirektional: Walzenhals eines Walzwerks.
14.Kugellager mit Sitzen
Eingebaute Pendelkugellager bestehen aus einem äußeren Pendelkugellager mit beidseitigen Dichtungen und einem Gehäuse aus Guss- oder Stahlblech. Der innere Aufbau des äußeren Pendelkugellagers entspricht dem eines Rillenkugellagers, jedoch ist der Innenring breiter als der Außenring. Der Außenring besitzt eine abgeflachte Kugeloberfläche, die sich beim Passen an die konkave Kugeloberfläche des Lagersitzes selbst ausrichtet.
Haupteinsatzgebiete: Bergbau, Metallurgie, Landwirtschaft, chemische Industrie, Textilindustrie, Druck- und Färbereiwesen, Förderanlagen usw.
Veröffentlichungsdatum: 31. März 2025
