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Vorspannung mit Federn

Bei kleinen Elektromotoren (bis Baugröße 132) und vergleichbaren Anwendungsfällen wird durch Vorspannen der Lager das Laufgeräusch verringert. Die Lagerung besteht in diesem Fall aus einem einreihigen Rillenkugellager an jedem Wellenende. Die Vorspannung wird in einfacher Weise durch eine Feder oder ein Federpaket aufgebracht (Bild 1). Die Feder wirkt auf den Außenring eines der beiden Lager, der in axialer Richtung verschiebbar sein muss. Die Vorspannungskraft bleibt praktisch konstant, auch wenn eine axiale Verschiebung des Lagers durch Wärmedehnung eintritt. Die erforderliche Vorspannkraft lässt sich näherungsweise wie folgt bestimmen

F = k d
Hierin sind
F=Vorspannungskraft [kN]
d=Lagerbohrungsdurchmesser [mm]
k
=ein Faktor, nachstehend beschrieben
Je nach Konstruktion werden für den Beiwert k des Elektromotors Werte von 0,005 bzw. 0,01 eingesetzt. Wenn die Vorspannung vor allem das Lager vor durch externe Schwingungen im Stillstand verursachte Schäden schützen soll, ist eine größere Vorspannung mit k = 0,02 erforderlich.
Das Vorspannen durch Federn ist auch in schnell laufenden und in Hochgenauigkeits-Schrägkugellagern gelagerten Schleifspindeln gebräuchlich. Nicht geeignet dagegen ist diese Art der Vorspannung für Lagerungen, bei denen eine hohe Steifigkeit gefordert wird, die Lastrichtung wechselt oder nicht näher bestimmbare Stoßbelastungen auftreten.
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