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Betriebstemperatur und Drehzahl

Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing interfacesBearing executionSealing, mounting and dismounting

Die Beziehungen zwischen der Temperatur und dem Leistungsabfall der Komponenten innerhalb einer Anwendung sind komplex und haben wiederum Wechselwirkungen mit vielen anderen Faktoren wie Lagergrößen, Belastungen und Schmierbedingungen.
Sie wirken sich auf zahlreiche Leistungscharakteristiken eines Anwendungsfalls und seiner Elemente aus und sind dabei vom Betriebszustand abhängig, z. B. beim Anlaufen oder beim Normalbetrieb, wenn der Dauerzustand erreicht ist.
Die Prognose der Betriebstemperatur und die Prüfung der Drehzahlbegrenzungen sind kritische Aspekte bei der Analyse eines Anwendungsfalls.
Dieser Abschnitt informiert eingehend über diese wichtigen Zusammenhänge und gibt wertvolle Empfehlungen und Hinweise.

Lagerbetriebstemperatur und Wärmefluss

Die Temperatur hat wesentlichen Einfluss auf viele Leistungsfaktoren einer Anwendung. Der Wärmefluss von, zu und innerhalb einer Anwendung entscheidet über die Temperatur ihrer Komponenten.
Die Betriebstemperatur eines Lagers ist die Dauertemperatur, die es im Betrieb und im thermischen Beharrungszustand mit seinen Umgebungskomponenten erreicht. Die Betriebstemperatur wird abgeleitet aus (→ Diagramm 1):
  • der vom Lager erzeugten Wärme infolge des kombinierten Reibungsverlusts von Lager und Dichtung und
  • der Wärme des Anwendungsfalls, die über Welle, Gehäuse, Fundament und andere Umgebungskomponenten auf das Lager übertragen wird
  • der vom Lager über Welle, Gehäuse, Fundament, Schmierstoffkühlung (ggf.) und andere Kühlvorrichtungen abgeleiteten Wärme
Die Lagerbetriebstemperatur ist gleichermaßen von der Konstruktion der Anwendung und von der vom Lager erzeugten Reibung abhängig. Daher ist für das Lager, seine benachbarten Teile und die Anwendung eine thermische Analyse durchzuführen.

Lagergröße, Betriebstemperatur und Schmierbedingungen

Für die jeweilige Lagerart gibt es folgende Wechselwirkungen zwischen Lagergröße, Betriebstemperatur und Schmierbedingungen (Diagramm 2):
  • Die Lagergröße richtet sich nach der Belastung des Lagers, der Drehzahl und den Schmierbedingungen.
  • Die Betriebstemperatur ist abhängig von der Belastung des Lagers, von Größe und Drehzahl und den Schmierbedingungen.
  • Die Schmierbedingungen sind abhängig von der Betriebstemperatur, der Schmierstoffviskosität und der Drehzahl.
Diese Wechselwirkungen erfordern einen iterativen Ansatz zur Analyse, um die optimale Gestaltung einer Lageranordnung zu erzielen und die dafür am besten geeigneten Komponenten zu wählen.
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