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Betriebstemperatur und Drehzahl

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

Die Zusammenhänge zwischen der Betriebstemperatur und den Reibungsverlusten in einer Lagerung sind komplex und werden zusätzlich noch durch viele weitere Faktoren, wie z.B. Lagergröße, Belastung und Schmierbedingungen, beeinflusst.
Sie beeinflussen viele Leistungseigenschaften einer Lagerung und ihrer Bauteile und sind dabei auch vom jeweiligen Betriebszustand abhängig, z. B. wenn das Lager aus dem Stillstand anläuft oder es bei ununterbrochenem Betrieb umläuft.
Die Abschätzung der Betriebstemperatur und die Ermittlung der zulässigen Drehzahlen sind wesentliche Kriterien, die bei der Auslegung einer Lagerung eine Rolle spielen.
Dieser Abschnitt zeigt die wesentlichen Zusammenhänge zwischen Betriebstemperatur und Drehzahl auf und und gibt wertvolle Empfehlungen und Hinweise.

Betriebstemperatur und Wärmefluss

Die Betriebstemperatur hat wesentlichen Einfluss auf viele Leistungsfaktoren einer Lagerung. Der Wärmefluss von, zu und innerhalb einer Lagerung entscheidet über die Temperatur ihrer Bauteile.
Die Betriebstemperatur eines Lagers ist die Dauertemperatur, die es im Betrieb und im thermischen Beharrungszustand mit seinen Umgebungskomponenten erreicht. Die Betriebstemperatur ergibt sich aus (→ Diagramm 1):
  • der im Lager erzeugten Wärmemenge infolge der kombinierten Reibungsverluste von Lager und Dichtung
  • der Wärmemenge des Anwendungsfalls, die über Welle, Gehäuse, Fundament und andere Umbauteile dem Lager zugeführt wird
  • der aus dem Lager über Welle, Gehäuse, Fundament, gegebenenfalls auch über den Schmierstoff und andere Kühlvorrichtungen abgeleiteten Wärmemenge
Die Lagerbetriebstemperatur ist gleichermaßen von der Maschinenart und von der im Lager erzeugten Reibungswärme abhängig. Daher ist für das Lager, seine Umbauteile und die jeweilige Maschine eine thermische Analyse durchzuführen.

Lagergröße, Betriebstemperatur und Schmierbedingungen

Je nach Lagerart sind die folgenden Wechselwirkungen zwischen Lagergröße, Betriebstemperatur und Schmierbedingungen möglich (Diagramm 2):
  • Die Lagergröße wird bestimmt anhand der Belastung, der Drehzahl und den Schmierbedingungen.
  • Die Betriebstemperatur ist abhängig von der Belastung, der Lagergröße, der Drehzahl und den Schmierbedingungen.
  • Die Schmierbedingungen sind abhängig von der Betriebstemperatur, der Drehzahl und der Viskosität des Schmierstoffs.
Diese Wechselwirkungen machen eine schrittweise Analyse der Betriebsbedingungen erforderlich, um eine Lagerung optimal gestalten und die am besten dafür geeigneten Komponenten auswählen zu können.
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