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Komponenten und Werkstoffe

Ein typisches Wälzlager besteht aus den folgenden Komponenten (Bild 1):
  • Innenring
  • Außenring
  • Kugeln oder Rollen, als Wälzkörper
  • Käfig

SKF liefert eine Vielzahl von Lagern unterschiedlicher Bauarten mit einer Dichtung oder Deckscheibe auf einer oder beiden Seiten. Lager mit Deckscheiben an beiden Seiten sind ab Werk mit Schmierfett vorgefüllt. Diese Lager bieten im Vergleich zu Ausführungen mit externer Abdichtung eine besonders wirtschaftliche und platzsparende Lösung.

Lagerringe

Der Druck an der Wälzkontaktfläche und das zyklische Überrollen führt im Betrieb zur Ermüdung in den Lagerringen. Um dieser Ermüdung standzuhalten, müssen Ringe aus Stahl gehärtet werden.

Für Lagerringe und -scheiben wird am häufigsten 100Cr6 eingesetzt, ein Chromstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 1 % und einem Chromgehalt von 1,5 %.

SKF Lagerringe und -scheiben sind aus Stahl gemäß den SKF Spezifikationen gefertigt. Sie decken alle Aspekte ab, die zu einer langen Lagergebrauchsdauer beitragen. Abhängig von den spezifischen Anforderungen verwendet SKF nichtrostende oder Hochtemperaturstähle.

Wälzkörper

Die Wälzkörper (Kugeln oder Rollen) übertragen die Last zwischen Innen- und Außenring. Für die Wälzkörper wird in der Regel der gleiche Stahl verwendet wie für Lagerringe und -scheiben. Bei Bedarf können die Wälzkörper auch aus einem Keramikwerkstoff gefertigt werden. Lager mit Keramikwälzkörpern, sogenannte Hybridlager, werden immer häufiger eingesetzt.

Käfige

Die Hauptaufgaben eines Käfigs sind:

  • die unmittelbare Berührung benachbarter Wälzkörper zu verhindern und dadurch die im Lager erzeugte Reibungswärme zu verringern
  • den gleichmäßigen Abstand zwischen den Wälzkörpern sicherzustellen, um eine optimale Lastverteilung zu gewährleisten
  • die Wälzkörper in der unbelasteten Zone des Lagers zu führen
  • die Wälzkörper am Herausfallen zu hindern, wenn beim Ein- und Ausbau nicht selbsthaltender Lager der freie Lagerring vom Lagerring mit Wälzkörpersatz abgezogen wird

Die Käfige sind radial zentriert (Bild 2), auf einer dieser Komponenten:

  • auf den Wälzkörpern
  • auf dem Innenring
  • auf dem Außenring 

Auf den Wälzkörpern geführte Käfige erlauben den einfachen Zutritt des Schmierstoffs in das Lager. Ringzentrierte Käfige ermöglichen eine genauere Führung und kommen meist bei hohen Drehzahlen oder Schwingungspegeln oder bei Massenkräften zum Einsatz, die auf Bewegungen des gesamten Lagers zurückzuführen sind.

Die wichtigsten Käfigarten sind:

  • Gepresste Blechkäfige (Bild 3)
    Gepresste Blechkäfige (Stahlblech oder zuweilen Messingblech) sind leicht und auf hohe Temperaturen ausgelegt.

  • Massivkäfige (Bild 4)
    Massivkäfige aus Metall werden aus Messing oder mitunter aus Stahl oder Leichtmetall gefertigt. Sie erlauben hohe Drehzahlen, Temperaturen, Beschleunigungen und Schwingungen.

  • Polymerkäfige (Bild 5)
    Polymerkäfige sind aus Polyamid 66 (PA66), Polyamid 46 (PA46) oder bisweilen Polyetheretherketon (PEEK) oder anderen Polymerwerkstoffen gefertigt. Die hervorragenden Gleiteigenschaften von Polymerkäfigen führen zu wenig Reibung und erlauben dadurch hohe Drehzahlen. Bei Mangelschmierung reduzieren diese Käfige die Gefahr von Blockierungen und Folgeschäden, da sie einige Zeit mit eingeschränkter Schmierung laufen können.

  • Bolzenkäfige (Bild 6)
    Bolzenkäfige aus Stahl benötigen gebohrte Wälzkörper und werden nur bei großen Rollenlagern eingesetzt. Diese Käfige haben ein relativ geringes Gewicht und ermöglichen es, eine große Anzahl von Wälzkörpern im Lager unterzubringen.

Integrierte Dichtung

Dichtungen im Lager können die Lagergebrauchsdauer wesentlich verlängern, da sie den Schmierstoff im Lager halten und das Eindringen von Verunreinigungen verhindern. SKF Lager sind mit verschiedenen Abdichtungen erhältlich:

  • Deckscheiben
    Zwischen der Deckscheibe und dem Innenring befindet sich ein schmaler Spalt. Lager mit Deckscheiben (Bild 7) sind die erste Wahl bei relativ sauberen Betriebsbedingungen oder wenn Reibungsfreiheit im Hinblick auf die Drehzahl oder Betriebstemperatur ausschlaggebend ist.

  • Dichtungen
    Lager mit Dichtungen empfehlen sich für Anordnungen mit mittlerem Verschmutzungsgrad. In Anwendungen, in denen das Vorhandensein von Wasser oder Feuchtigkeit nicht ausgeschlossen werden kann, kommen in der Regel Berührungsdichtungen (Bild 8) zum Einsatz. Diese Dichtungen dichten einwandfrei gegen die Gleitfläche an einem der Lagerringe ab. Reibungsarme (Bild 9) und berührungsfreie Dichtungen (Bild 10) können die gleichen Drehzahlen aufnehmen wie Lager mit Deckscheiben, bieten jedoch eine verbesserte Dichtwirkung.
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