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Lagerung mit Fest- und Loslager

Lagerungen mit Fest- und Loslager, wie sie in fast allen Industriebereichen zum Einsatz kommen, müssen die Welle radial abstützen, axial führen und wärmebedingte Längenänderungen der Welle zwangfrei aufzunehmen. Bei diesen Lagerungen übernimmt das Festlager die radiale Abstützung und die axiale Führung der Welle in beiden Richtungen. Es muss daher sowohl auf der Welle als auch im Gehäuse seitlich festgelegt werden. Das Loslager am entgegengesetzten Wellenende übernimmt nur die radiale Abstützung. Es muss außerdem Axialverschiebungen zulassen, um gegenseitiges Verspannen der Lager zu verhindern.
Als Festlager eignen sich Radiallager, die kombinierte Belastungen aufnehmen können. Dazu gehören Rillenkugellager, zweireihige bzw. satzweise eingebaute einreihige Schrägkugellager, Pendelkugellager, Pendelrollenlager, zusammengepasste einreihige Kegelrollenlager, Zylinderrollenlager der Bauform NUP bzw. der Bauform NJ mit einem HJ Winkelring.
Aber auch Kombinationen zweier unterschiedlicher Lager können als Festlager eingesetzt werden. Diese können bestehen aus
  • einem Radiallager für rein radiale Belastungen, z.B. einem Zylinderrollenlager mit einem bordfreien Ring und
  • einem Lager, das die Axialbelastungen übernimmt, z.B. ein Rillenkugellager, ein Vierpunktlager oder ein zweiseitig wirkendes Axiallager
Das zweite Lager führt dann die Welle axial in beiden Richtungen, muss aber mit radialem Spiel im Gehäuse eingebaut sein.
Es gibt zwei Verfahren zur Aufnahme thermischer Verschiebungen der Welle an der Loslagerposition. Bei der ersten Variante kommen Lager zum Einsatz, die Axialverschiebungen im Lager selbst ausgleichen. Dazu gehören die CARB Toroidalrollenlager, die Nadellager und die Zylinderrollenlager mit einem bordfreien Ring. Ansonsten muss der Ausgleich zwischen einem der Lagerringe und dessen Gegenstück erfolgen, vorzugsweise zwischen Außenring und Gehäusebohrung, für den lose Passung vorzusehen ist.
Aus der großen Zahl möglicher Fest-Loslager-Kombinationen werden nachstehend sehr gebräuchlichen genannt.
Für starre Lagerungen, bei denen die Axialverschiebungen praktisch reibungsfrei im Lager erfolgen sollen, kommen unter anderem die folgenden Kombinationen infrage:
  • Rillenkugellager mit Zylinderrollenlager (Bild 1)
  • Zweireihiges Schrägkugellager mit Zylinderrollenlager (Bild 2)
  • Zusammengepasste einreihige Kegelrollenlager mit Zylinderrollenlager (Bild 3)
  • Zylinderrollenlager der Bauform NUP mit einem der Bauform NU (Bild 4)
  • Zylinderrollenlager der Bauform NU und Vierpunktlager mit Zylinderrollenlager (Bild 5)
Mögliche Schiefstellungen der Welle infolge von Fluchtungsfehlern oder Durchbiegungen sind in den genannten Fällen auf ein Minimum beschränkt. Können größere Schiefstellungen nicht ausgeschlossen werden, empfiehlt es sich, die Lagerung zwangfrei zu gestalten durch die Kombination eines:
  • Pendelrollenlagers mit einem CARB Toroidalrollenlager (Bild 6)
  • Pendelkugellagers mit einem CARB Toroidalrollenlager
Die zwangfreie Aufnahme sowohl von Schiefstellungen als auch von Axialverschiebungen der Welle im einem CARB Toroidalrollenlager vermeidet innere Axialkräfte in der Lagerung.
Für Lagerungen mit Umfangslast am Innenring, bei denen die Längenänderungen der Wellen zwischen Lager und Lagersitz ausgeglichen werden müssen, sollte die Axialverschiebung zwischen Lageraußenring und Gehäuse gelegt werden. Die gebräuchlichsten Kombinationen sind:
  • Rillenkugellager an beiden Enden (Bild 7)
  • Pendelkugellager oder Pendelrollenlager an beiden Enden (Bild 8)
  • Zusammengepasste einreihige Schrägkugellager mit Rillenkugellager (Bild 9)
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