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Vorspannung in eingebauten Lagersätzen

Die Vorspannung von Universallagern für den satzweisen Einbau und von zusammengepassten Lagersätzen kann nach dem Einbau höher sein als die voreingestellte Vorspannung, die bei der Herstellung festgelegt wird. Das Maß der Vorspannungserhöhung hängt in erster Linie von den tatsächlichen Toleranzen für Wellen- und Gehäusesitze ab, und davon, ob diese in einer festen Passung mit den Lagerringen resultieren.

Eine Erhöhung der Vorspannung kann u. a. durch geometrische Abweichungen zwischen den Anschlussteilen bedingt werden, z. B. Zylindrizität, Rechtwinkligkeit oder Rundlauf der Lagersitze.

Im Betrieb kann eine zusätzlich erhöhte Vorspannung auch auf folgende Ursachen zurückgehen:

  • bei Anordnungen mit unveränderlicher Position die durch die Wellendrehzahl bedingte Fliehkraft
  • Temperaturunterschiede zwischen Innenring, Außenring und Kugeln
  • unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten von Welle und Gehäuse im Vergleich zu Lagerstahl

Bei Lagereinbau auf einer Stahlwelle ohne Passungskräfte und in einem dickwandigen Stahl- oder Graugussgehäuse lässt sich die Vorspannung mit ausreichender Genauigkeit wie folgt bestimmen:

Hierin sind


Gm=Vorspannung im eingebauten Lagersatz [N]
GA,B,C,D=vordefinierte Vorspannung im Lagersatz vor dem Einbau [N] (s. product table)
f=Lagerbeiwert, abhängig von Lagerreihe und Größe (s. product table)
f1=Korrekturfaktor, abhängig vom Berührungswinkel (s. product table)
f2=Korrekturfaktor, abhängig von der Vorspannungsklasse (s. product table)
fHC=Korrekturfaktor für Hybridlager (s. product table)

Bei sehr schnell umlaufenden Spindeln, bei denen Fliehkräfte den Innenring von seinem Wellensitz lösen können, ist eventuell eine erheblich festere Passung erforderlich. Die Vorspannung für diese Lageranordnungen muss sorgfältig bestimmt werden. In solchen Fällen empfiehlt es sich jedoch, den Technischen SKF Beratungsservice einzuschalten.
Berechnungsbeispiel
Welche Vorspannung bildet sich in einem zusammenpassten Lagersatz (71924 CD/P4ADBC) nach dem Einbau?

Die vordefinierte Vorspannung für einen Satz aus zwei Lagern der Reihe 719 CD beträgt vor dem Einbau bei der Vorspannungsklasse C und Größe 24 GC = 1 160 N (s. Produkttabelle).

Bei dem Lagerbeiwert f = 1,26 und den Korrekturfaktoren f1 = 1 und f2 = 1,09 (s. Produkttabelle) liegt die Vorspannung des eingebauten Lagersatzes bei

= 1,26 x 1 x 1,09 x 1 160 ≈ 1 590 N

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