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Ermittlung der auf einen Lagersatz wirkenden Radialkräfte

Werden in X- oder O-Anordnung zusammengepasste Lagersätze zusammen mit einem dritten Lager eingebaut, ergibt sich eine statisch unbestimmte Lagerung. In einem solchen Fall muss zunächst die Größe der auf den Lagersatz wirkenden Radialbelastungr ermittelt werden.

Lagersätze in X-Anordnung

Bei in X-Anordnung zusammengepassten Lagersätzen (Bild 1) kann davon ausgegangen werden, dass die Radialbelastung im geometrischen Mittelpunkt des Lagersatzes angreift. In diesem Fall ist der Abstand der Druckmittelpunkte des Lagersatzes sehr kurz verglichen mit dem Abstand (Hebelarm L) zwischen den geometrischen Mittelpunkten des Lagersatzes und des dritten Lagers. In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass die Lageranordnung statisch bestimmt ist.

Lagersätze in O-Anordnung

Bei in O-Anordnung zusammengepassten Lagersätzen ist der Abstand der Druckmittelpunkte des Lagersatzes groß verglichen mit dem Abstand (Hebelarm L) zwischen den geometrischen Mittelpunkten des Lagersatzes und des dritten Lagers (Bild 2). Es muss deshalb die Größe der Radialbelastung und der Abstand a1 ihrer Wirkungslinie ermittelt werden. Die Größe der Radialbelastung erhält man aus der Momentengleichung:
Hierin sind:
FrRadialkomponente der Belastung des Lagersatzes [kN]
Kr
die auf die Welle wirkende Radialkraft [kN]
L
der Abstand zwischen den geometrischen Mittelpunkten der beiden Lagerstellen [mm]
L1der Abstand zwischen Mitte Lagerstelle I und Wirkungslinie der Radialkraft Kr [mm]
a
der Abstand zwischen den Druckmittelpunkten des Lagersatzes [mm] (→ Produkttabelle)
a1
der Abstand zwischen den gemetrischen Mittelpunkten des Lagersatzes und der Wirkungslinie der Radialbelastung Fr [mm]
(→ Diagramm 1, Berechnungsfaktor Y2 → Produkttabelle)
Die Entfernung a1 kann aus Diagramm 1 ermittelt werden, indem eine erste Annahme für F gemacht wird,r bei Bedarf gefolgt von mehreren iterativen Berechnungen.
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