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Wahl des Schmieröls

Für die Auswahl eines Schmieröls ist in erster Linie die Viskosität des Öls maßgebend, die erforderlich ist, um eine ausreichende Schmierung der Lager bei Betriebstemperatur sicherzustellen. Die Viskosität von Schmierölen ist temperaturabhängig und nimmt mit steigender Temperatur ab. Das Viskositäts-Temperatur-Verhalten eines Schmieröls ist durch den Viskositätsindex VI gekennzeichnet. Für die Wälzlagerschmierung werden Öle mit einem Viskositätsindex von mindestens 95 empfohlen, deren Viskosität sich mit der Temperatur nur wenig ändert.
Damit sich ein ausreichend tragfähiger Schmierfilm in den Berührungsflächen des Wälzkontakts ausbilden kann, muss das Schmieröl bei Betriebstemperatur eine bestimmte Mindestviskosität aufweisen. Die für eine ausreichende Schmierung erforderliche kinematische Viskosität v1 kann für Mineralöle aus Diagramm 1 bestimmt werden. Wenn die Betriebstemperatur aus der Erfahrung bekannt ist oder auf irgendeine Weise festgestellt werden kann, lässt sich damit aus Diagramm 2 für das erforderliche Öl die entsprechende ISO Viskositätsklasse bei Referenztemperatur von 40 °C ermitteln. Diesem Diagramm liegt ein Viskositätsindex VI = 95 zugrunde.
Bestimmte Lagerarten, z.B. Pendelrollenlager, CARB Toroidalrollenlager, Kegelrollenlager und Axial-Pendelrollen laufen unter sonst gleichen Betriebsbedingungen normalerweise bei höheren Temperaturen als z.B. Rillenkugellager oder Zylinderrollenlager.
Bei der Wahl eines Schmieröls sollten folgende Gesichtspunkte beachtet werden:
  • Die Lagerlebensdauer kann verlängert werden, wenn ein Schmieröl gewählt wird, dessen tatsächliche kinematische Viskosität n bei Betriebstemperatur höher ist als die aus Diagramm 5 ermittelte erforderliche Viskosität v1. In diesem Fall ist z.B. entweder ein Mineralöl einer höheren ISO-Viskositätsklasse oder ein Öl mit einem höheren Viskositätsindex VI zu wählen, um ν > ν1 sicherzustellen,vorausgesetzt der Druck-Viskositäts-Koeffizient des Öls ist gleich oder größer. Da mit zunehmender Viskosität die Betriebstemperatur im Lager ansteigt, ist eine Verbesserung der kinematischen Verhältnisse auf diese Weise in der Praxis nur innerhalb gewisser Grenzen möglich.
  • Bei einem Viskositätsverhältnis κ < 1 (→ Viskositätsverhältnisk) empfiehlt SKF, ein Öl mit EP-Zusätzen zu verwenden Bei κ < 0,4 ist ein derartiges Öl unbedingt erforderlich. Bei κ > 1 können Öle mit EP-Zusätzen bei mittleren oder großen Rollenlagern zu einer Verbesserung der Funktionssicherheit beitragen. Dabei sind die möglichen negativen Auswirkungen einiger EP-Zusätze auf die Lagerlebensdauer zu beachten.
  • Bei außergewöhnlich niedrigen oder hohen Drehzahlen, kritischen Belastungsverhältnissen oder ungewöhnlichen Schmierbedingungen empfiehlt es sich, den Technischen SKF-Beratungsservice einzuschalten.

Berechnungsbeispiel

Ein Kugellager mit Bohrungsdurchmesser d = 340 mm und Außendurchmesser D = 420 mm läuft bei einer Betriebsdrehzahl n = 500 min-1. Wie hoch ist die erforderliche kinematische Viskosität v bei der Referenztemperatur von 40 °C?
Aus Diagramm 1) ergibt sich mit dem mittleren Durchmesser dm = 0,5 (340 + 420) = 380 mm und der Drehzahl n = 500 min-1, für eine ausreichende Schmierung bei Betriebstemperatur eine Mindestviskosität von v1 = 11 mm2/s. Aus Diagramm 2 folgt für eine angenommene Betriebstemperatur des Lagers von 70 °C, dass ein Schmieröl der Klasse ISO VG 32, d.h. ein Öl mit einer kinematischer Viskosität von mindestens 32 mm2/s bei Referenztemperatur 40 °C erforderlich ist.
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