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Anordnungen und ihre Lagerarten

Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing specificationBearing executionSealing, mounting and dismounting

Eine Lagerung unterstützt und führt eine Welle in radialer und axialer Richtung in Bezug auf andere Komponenten wie z. B. Gehäuse. In der Regel sind zwei unterstützende Lager notwendig, um eine Welle zu positionieren. Entsprechend den Anforderungen an die Steifigkeit, die Tragfähigkeit und die axiale Führung können an einem Ende ein oder auch mehrere zusammengepasste Lager vorgesehen werden.
Anordnungen mit zwei Lagerungen können ausgeführt sein als:
  • Fest- und Loslageranordnungen
  • gegenseitig angestellte Lageranordnung,
  • „schwimmende“ Lageranordnungen
Matrix 1 [PDF] bietet einen Überblick über die Eignung verschiedener Lagerarten für verschiedene Anordnungen und Anwendungen.
Eine Einzellager-Anordnung besteht aus nur einem Lager, das radiale, axiale und Momentbelastungen aufnimmt.

Fest- und Loslageranordnung

In Fest- und Loslageranordnungen (Bild 1):
  • sorgt die Festlagerung für die axiale Führung und radiale Abstützung der Welle gegenüber dem Gehäuse.
  • Die Loslagerung ist für die Aufnahme axialer Verschiebungen vorgesehen, die auftreten, wenn sich der Abstand zwischen den Lagern durch Wärmedehnungen der Welle gegenüber dem Gehäuse verändert. Darüber hinaus gleicht die Loslagerung akkumulierte Toleranzen der Komponenten aus, die sich auf den Abstand zwischen den Lagern auswirken.
Lager für die Festlagerposition

Als Festlager eignen sich Radiallager, die kombinierte Belastungen aufnehmen können. Dazu gehören:

Lagerkombinationen für die Festlagerposition

Die Festlagerung kann aus einer Kombination unterschiedlicher Lager bestehen. Zum Beispiel (Bild 2):

  • Zur Aufnahme der Radialbelastung kann ein Zylinderrollenlager mit einem bordfreien Ring verwendet werden.
  • und einem Rillenkugellager, einem Vierpunktlager oder zwei zusammengepassten Schrägkugellagern, die die Welle axial in beiden Richtungen führen

Der Außenring des axial führenden Lagers ist radial frei und ohne Verspannung zu montieren. Andernfalls könnte dieses Lager bzw. der Lagersatz unbeabsichtigten Radialbelastungen ausgesetzt werden.

Lager für die Loslagerposition

Es gibt zwei Verfahren zur Aufnahme axialer Verschiebungen an der Loslagerposition.

  1. Die Axialverschiebung wird im Lager selbst ausgeglichen(Bild 3). Hierfür geeignet sind die:

    Wenn sich diese Lager drehen, nehmen sie axiale Verschiebungen praktisch reibungslos auf und üben dabei praktisch keine Axiallast auf die Lagerung aus. Diese Lösung sollte zum Einsatz kommen, wenn für beide Ringe eine feste Passung erforderlich ist.

  2. Die Axialverschiebung erfolgt zwischen einem der Lagerringe und dessen Gegenstück. Zu den geeigneten Lagerarten gehören: Axiale Verschiebungen eines Lagerrings auf dessen Gegenstück verursachen axiale Belastungen, die sich auf die Lagergebrauchsdauer auswirken können.

Bei Verwendung anderer Lagerarten kann es erforderlich sein, weitere Gesichtspunkte zu berücksichtigen.

Typische Fest-Loslager-Kombinationen

Die häufigsten Kombinationen aus der Vielzahl der Fest- und Loslagerkombinationen werden im Folgenden beschrieben.

Lagerungen bei denen die axialen Verschiebungen im Lager erfolgen sollen

Zu den herkömmlichen Lageranordnungen, in denen begrenzte Schiefstellungen auftreten, gehören:

  • Rillenkugellager mit Zylinderrollenlager (Bild 4)
  • Zweireihiges Schrägkugellager mit Zylinderrollenlager der Bauformen NU oder N (Bild 5)
  • Zusammengepasste einreihige Kegelrollenlager mit Zylinderrollenlager der Bauformen NU oder N (Bild 6)
  • Zylinderrollenlager der Bauform NUP mit einem der Bauform NU (Bild 7)
  • Zylinderrollenlager der Bauform NU und Vierpunktlager mit Zylinderrollenlager (Bild 8)

Winkelbewegliche SKF Lagerungen, die stärkere Schiefstellungen aufnehmen können, sind:

  • Pendelrollenlager mit einem CARB Toroidalrollenlager (Bild 9)
  • Pendelkugellager mit einem CARB Toroidalrollenlager

Für Lageranordnungen, bei denen die axiale Verschiebung zwischen einem Lagerring und seinem Sitz aufgenommen wird

  • Rillenkugellager an beiden Enden (Bild 10)
  • Pendelkugellager oder Pendelrollenlager (Bild 11) für beide Lagerpositionen
  • Zusammengepasste einreihige Schrägkugellager mit Rillenkugellager (Bild 12)

Lageranordnungen mit gegenseitig angestellten Lagern

In einer angestellten Lageranordnung ist die Welle axial durch ein Lager in einer Richtung fixiert und durch das andere Lager in der entgegengesetzten Richtung (gegeneinander angeordnet). Beim Einbau angestellter Lageranordnungen ist auf eine geeignete Lagerluft oder Vorspannung zu achten.

Diese Lagerungen kommen im Allgemeinen bei kurzen Wellen zum Einsatz, bei denen die thermische Ausdehnung nur eine kleine Rolle spielt. Die hierfür geeignetsten Lager sind:

„Schwimmende“ Lageranordnungen

In „schwimmenden“ Lageranordnungen wird die Welle gegenseitig geführt, kann sich aber über eine gewisse Distanz zwischen den beiden Endpositionen axial bewegen (d. h. „schwimmen“). Bei der Ermittlung des erforderlichen „Schwimm“-Abstands sind die Wärmedehnung der Welle gegenüber dem Gehäuse und die Toleranzen der Komponenten zu berücksichtigen, die sich auf den Abstand zwischen den Lagern auswirken.

Bei dieser Anordnung kann die Welle auch durch andere Komponenten auf der Welle axial geführt werden (z. B. durch ein Doppelschrägstirnrad). Geeignete Lager sind:

  • Rillenkugellager (Bild 15)
  • Pendelkugellager
  • Pendelrollenlager (Bild 16)
  • Zylinderrollenlager der Bauform NJ, Innenringe mit Bord jeweils entgegengesetzt zueinander und entsprechend verschoben angeordnet (Bild 17)
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