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Temperaturdifferenzbedingte Lagerluftverringerung

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

Die Betriebsbedingungen einer Lagerung kann einen Temperaturunterschied zwischen Lagerinnenring und Lageraußenring verursachen, was wiederum eine Veränderung des Betriebsspiel im eingebauten Lager zur Folge haben kann. Für eine Lagerung mit einer Welle aus Stahl und einem Gehäuse aus Stahl oder Gusseisen ergibt die Luftverringerung angenähert aus:

ΔrTemp = 0,012 ΔT dm

Hierin sind
ΔrTemp die temperaturdifferenzbedingte Lagerluftverringerung, μm
ΔT 
der Temperaturunterschied zwischen Innenring und Außenring, °C
dm der mittlere Lagerdurchmesser, mm
= (d + D)/2

Dauerbetrieb

Die Betriebstemperatur eines Lagers im Dauerbetrieb entspricht der Beharrungstemperatur die bei "thermischem Gleichgewicht" erreicht wird, d.h. wenn ein Gleichgewicht zwischen erzeugter und abgeleiteter Wärme herrscht. Im Normalfall und wenn die Umgebungstemperatur des Lagergehäuses kühler ist als die Welle, kommt es zu einem Dauertemperaturgefälle zwischen dem wärmeren Innenring und dem kälteren Außenring (→ ΔTsteady in Diagramm 1).

Anfahren

Beim Anfahren einer Lagerung kann die Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenring durch vorübergehend partielle Wärmeeinflüsse deutlich höher sein. Die Umbauteile eines Lagers mit einer kleinen Wärmekapazität erwärmen sich schneller als jene mit einer größeren Wärmekapazität. Daher kann es beim Anlaufen zu größeren Temperaturunterschieden zwischen Innen- und Außenring kommen als im Dauerbetrieb (→ ΔTmax in Diagramm 1). Diese Temperaturdifferenzen sind besonders ausgeprägt in Maschinen, die im Freien oder in kaltem Umfeld laufen bzw. eine erwärmte Welle haben.

Höhere Drehzahlen

Sowohl beim Anlaufen als auch im Dauerbetrieb verursachen höhere Drehzahlen eine höhere Reibungswärme. Dies hat in der Regel einen höhere Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außenring zur Folge und macht eine größere Anfangslagerluft erforderlich.
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