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Belastungen

Größe der Belastung

Die Größe der Belastung bestimmt normalerweise die erforderliche Lagergröße. Im Allgemeinen können Rollenlager höhere Belastungen aufnehmen als Kugellager mit ähnlichen Dimensionen (Bild 1), und vollrollige Lager können höhere Belastungen aufnehmen als entsprechende Lager mit Lagerkäfigen. Kugellager werden meist bei kleinen bis normalen Belastungen verwendet. Bei höheren Belastungen kommen meist Rollenlager zum Einsatz.

Lastrichtung

Radiale Belastung


Zylinderrollenlager vom Typ NU und N, Nadellager und Toroidalrollenlager können nur in Verbindung mit reinen Radiallasten verwendet werden (Bild 2). Alle übrigen Radiallagerarten können zusätzlich axiale Belastungen aufnehmen (→ Kombinierte Belastungen).

Axialkräfte


Axialkugellager und Vierpunktlager (Bild 3) eignen sich zur Aufnahme leichter bis normaler, rein axial gerichteter Belastungen. Einseitig wirkende Axial-Rillenkugellager können Belastungen nur in einer Richtung aufnehmen. Für Axialbelastungen in beiden Richtungen sind zweiseitig wirkende Lager erforderlich.

Axial-Schrägkugellager nehmen normale Axialbelastungen bei hohen Drehzahlen auf. Die einseitig wirkenden Lager sind gleichzeitig auch radial belastbar, während die zweiseitig wirkenden Lager normalerweise nur als Axiallager eingesetzt werden (Bild 4).

Für normale bis hohe, rein axial angreifende und nur einseitig wirkende Belastungen eignen sich Axial-Nadellager sowie Zylinder- und Axial-Kegelrollenlager. Axial-Pendelrollenlager (Bild 5) nehmen nur einseitig wirkende Axialbelastungen sowie Radialbelastungen auf. Bei hohen, wechselseitig wirkenden Axialbelastungen können zwei Axial-Zylinderrollenlager oder zwei Axial-Pendelrollenlager nebeneinander angeordnet werden.


Kombinierte Belastungen


Eine kombinierte Belastung liegt vor, wenn auf ein Lager gleichzeitig eine Radiallast und eine Axiallast wirken. Die axiale Belastbarkeit eines Lagers hängt im Wesentlichen von dessen Berührungswinkel a ab. Je größer dieser Winkel ist, umso höher ist die axiale Belastbarkeit des Lagers. Einen Hinweis darauf gibt auch der Axialfaktor Y, der mit zunehmendem Berührungswinkel a kleiner wird. Die Werte für den Berührungswinkel a und den Axialfaktor Y sind in den entsprechenden Produktabschnitten zu finden.

Bei Rillenkugellagern hängt die axiale Belastbarkeit von der inneren Konstruktion und der Betriebsluft ab (→ Rillenkugellager).

Bei kombinierten Belastungen werden meistens einreihige und zweireihige Schrägkugellagern und einreihige Kegelrollenlager verwendet, obwohl Rillenkugellager und Pendelrollenlager auch geeignet sind (Bild 6). Bei nicht zu hohen Axialbelastungen können auch Pendelkugellager und Zylinderrollenlager der Bauformen NJ und NUP sowie Zylinderrollenlager der Bauformen NJ und NU mit Winkelring HJ zur Aufnahme kombinierter Belastungen eingesetzt werden (Bild 7).

Einreihige Schrägkugellager und Kegelrollenlager, Zylinderrollenlager der Bauform NJ bzw. NU + HJ und Axial-Pendelrollenlager können nur einseitig wirkende Axialbelastungen aufnehmen. Bei Axiallasten mit wechselnder Lastrichtung müssen diese Lager stets zusammen mit einem zweiten Lager eingebaut werden. Daher bietet SKF Universallager für den satzweisen Einbau (→ Universallager für den satzweisen Einbau ) sowie zusammengepasste Sätze mit Kegelrollenlagern (→ Zusammengepasste Lagersätze) an.

Wenn bei kombinierten Belastungen der Anteil der Axialbelastung groß ist, kann diese auch getrennt von der Radialbelastung durch ein zweites Lager aufgenommen werden. Dafür kommen neben den reinen Axiallagern auch geeignete Radiallager, wie z.B. Rillenkugellager oder Vierpunktlager, infrage (Bild 8). Um sicherzustellen, dass diese Lager ausschließlich axial belastet werden, müssen sie mit axialem Spiel am Außenring eingebaut werden.

Momentenbelastungen


Bei exzentrischem Kraftangriff werden Lager durch Kippmomente belastet. Zur Aufnahme von Kippmomenten eignen sich neben zweireihigen Lagern, z.B. Rillen- oder Schrägkugellager, vor allem einreihige, in X- oder besser noch in O-Anordnung zusammengepasste Schrägkugellager oder Kegelrollenlager (Bild 9).
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