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Schrägkugellager

Einreihige Schrägkugellager werden in der Regel satzweise montiert – entweder als O-Anordnung (Bild 1, Bild 2) oder als X-Anordnung (Bild 3), die normalerweise einer axialen Vorspannung unterliegt. Die Vorspannkraft wird dadurch aufgebracht, dass einer der Ringe des einen Lagers in axialer Richtung um einen der gewünschten Vorspannkraft entsprechenden Weg verschoben wird (Bild 1 und Bild 3). Die gewünschte Vorspannung wird mit Federn eingestellt (Bild 2).
Der Überstand von zusammengepassten Lagersätzen und Universallagern für den satzweisen Einbau ist präzise abgestimmt. Das heißt, dass eine festgelegte Vorspannung entsteht, wenn zwei Lager paarweise unmittelbar nebeneinander eingebaut werden. Dafür sind keine weiteren Einstellungen erforderlich. Dabei ist zu beachten, dass die Vorspannung von der Lagerpassung und von den Betriebsbedingungen abhängt. Weitere Informationen enthält der Abschnitt Vorspannung in eingebauten Lagersätzen.
Zur Änderung der Vorspannung können Zwischenringe zwischen die Lagerringe gesetzt werden. Weitere Informationen enthält der Abschnitt Individuelle Anpassung der Vorspannung.

Einfluss externer Belastung auf vorgespannte Lagersätze

Der Einfluss einer externen Axialbelastung auf vorgespannte Lagersätze ist in Diagramm 1 dargestellt. Die Kurven repräsentieren die Federeigenschaften von zwei Lagern in einer O-Anordnung. Die blaue Kurve stellt Lager A dar, auf das die externe Axialkraft Ka wirkt. Die rote Kurve stellt Lager B dar, das axial nicht belastet ist.
Die Lagerringe der beiden Lager sind gegeneinander durch die axiale Verschiebung δ0 vorgespannt, sodass auf beide Lager die Vorspannung F0 wirkt. Wenn Lager A einer externen Axialkraft Ka ausgesetzt ist, erhöht sich die Belastung im Lager auf FaA, während die Belastung im Lager B auf FaB sinkt. Die axiale Verlagerung der Lagerringe folgt den Federkennlinien. δKa ist die Verlagerung des Lagersatzes, δKb dagegen die verbleibende Vorspannung [µm] an Lager B.
Wenn die Axialkraft an der Spindel die natürliche Abhebekraft Ka1 erreichen, wird das Lager B vollständig entlastet. In diesem Fall besteht eine erhebliche Gefahr, dass aus der Rotationsbewegung der unbelasteten Kugeln eine Gleitbewegung wird, die mit der Zeit vorzeitige Lagerschäden verursachen kann.
Die Abhebekraft hängt ganz von der Vorspannung und der jeweiligen Lageranordnung ab (Tabelle 1). Ein Abheben der Lager lässt sich folgendermaßen vermeiden: entweder durch eine Erhöhung der Vorspannung oder durch Verwendung von Lagersätzen mit unterschiedlichen Berührungswinkeln. Weitere Auskünfte erhalten Sie vom Technischen SKF Beratungsservice.

Vorspannung durch Federn

Häufig werden Federn zur Einstellung der Vorspannung in Schrägkugellagern verwendet, insbesondere für Hochgeschwindigkeitsschleifspindeln. Die Federn wirken 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. Nähere Angaben zur Vorspannung mit Federn sowie Hinweise zu den empfohlenen Vorspannungswerten enthält der Abschnitt Vorspannung mit konstanter Kraft.
Nicht geeignet ist diese Art der Vorspannung für Anwendungen, bei denen eine hohe Steifigkeit gefordert wird, bei denen die Lastrichtung wechselt oder bei denen nicht näher bestimmbare Stoßbelastungen auftreten.
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