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Arten der Vorspannung

Je nach Lagerart wird zwischen radialer und axialer Vorspannung unterschieden. Zylinderrollenlager beispielsweise können aufgrund ihrer Konstruktion nur radial, Axial-Kugellager und Axial-Zylinderrollenlager dagegen nur axial vorgespannt werden. Einreihige Schrägkugellager und Kegelrollenlager (Bild 1 und Bild 2), die im Allgemeinen stets zusammen mit einem zweiten Lager gleicher Art in O-Anordnung (Berührungslinien laufen auseinander) oder in X-Anordnung (die Berührungslinien laufen zusammen) eingebaut werden, werden axial vorgespannt. Rillenkugellager werden normalerweise ebenfalls axial vorgespannt. Voraussetzung ist allerdings, dass die Lager eine größere Radialluft als Normal (z.B. C3) aufweisen, damit sich, wie beim Schrägkugellager, ein Berührungswinkel größer null einstellt.
Sowohl bei Schrägkugellagern als auch bei Kegelrollenlagern ist der Abstand L zwischen den Druckmittelpunkten bei O-Anordnung größer (Bild 3 und Bild 4), bei X-Anordnung dagegen kleiner (Bild 5 und Bild 6). Lager in O-Anordnung können daher selbst bei einem kleinen Lagermittenabstand relativ große Kippmomente aufnehmen. Außerdem sind die aus der Momentenbelastung resultierenden Radialkräfte und die dadurch hervorgerufenen Verformungen in den Lagern in O-Anordnung kleiner als bei X-Anordnung.
Wird die Welle im Betrieb wärmer als das Gehäuse, so steigt im Allgemeinen die während des Einbaus bei Umgebungstemperatur eingestellte Lagervorspannung an, und zwar bei X-Anordnung stärker als bei O-Anordnung. In beiden Fällen wirken sich die Wärmedehnungen des Innenrings in radialer Richtung dahingehend aus, dass das Betriebsspiel verringert wird bzw. die Vorspannung steigt. Diese Tendenz wird durch die axiale Wärmedehnung bei der X-Anordnung noch verstärkt, bei der O-Anordnung dagegen abgeschwächt.
Allerdings nur bei O-Anordnung gleichen sich die radialen und axialen Wärmedehnungen aus, sodass sich die Vorspannung nicht ändert. Voraussetzung hierfür sind aber ein bestimmter Lagerabstand und gleiche Wärmedehnungszahlen für Lager und Gegenstücke.
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