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Rillenkugellager

Rillenkugellager sind Wälzlager, bei denen tiefe Rillen in den Laufbahnen von Innen- und Außenring die Kugeln führen, die zwischen den Ringen abrollen und die Welle abstützen. Sie nehmen hauptsächlich Radiallasten (senkrecht zur Welle) auf, können aber auch Axiallasten in beide Richtungen in gewissem Umfang übertragen. Aufgrund ihres einfachen Aufbaus, der geringen Reibung und ihrer Eignung für hohe Drehzahlen sind sie das am weitesttverbreitete Wälzlager. Neben offenen Ausführungen gibt es Varianten mit Deckscheiben oder Dichtungen, die mit Fett befüllt sind. Zu den Sonderausführungen zählen korrosionsbeständige Typen aus Edelstahl oder Keramik, Typen mit Festschmierstoff für hohe Temperaturen, Vakuum und geringe Partikelbildung, sowie Ausführungen mit isolierender Beschichtung oder Keramikkugeln zur Vermeidung von Elektrokorrosion. Sie werden unter anderem in Motoren, Fördereinrichtungen, Halbleiterfertigungsanlagen, Lebensmittelmaschinen und Hochtemperaturanlagen eingesetzt.

Rillenkugellager richtig auswählen

  1. 1. Wichtige Hauptabmessungen für Welle und Gehäuse

    Die Bohrung d richtet sich nach dem Wellendurchmesser, der Außendurchmesser D nach dem Gehäusebohrungsdurchmesser und die Breite B nach dem verfügbaren Einbauraum. Im Produktangebot reichen die Bohrungsdurchmesser von 0,6 bis 1420 mm; bei gleicher Bohrung gibt es Maßreihen mit unterschiedlichem Außendurchmesser und Breite. Da sich mit der Maßreihe Tragfähigkeit und Masse ändern, sind alle drei Abmessungen gemeinsam zu prüfen.

  2. 2. Dynamische Tragzahl für die Lebensdauerberechnung

    Die dynamische Tragzahl Cr ist der Bezugswert zur Berechnung der Lebensdauer bei Wälzermüdung; aus dem Verhältnis zur tatsächlich wirkenden Last wird die Lebensdauer abgeschätzt. Bei hohen Lasten oder langen Laufzeiten wird ein Lager mit größerer Cr gewählt. Lager aus Sonderwerkstoffen haben bei gleichen Abmessungen teils eine geringere Tragzahl als Stahllager, daher ist die Lebensdauer unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen zu prüfen.

  3. 3. Stillstands- und Stoßbelastung über die statische Tragzahl prüfen

    Die statische Tragzahl C0r ist der Richtwert für die Last, bei der im Stillstand, bei langsamer Drehung oder bei Stoßbelastung keine bleibende Verformung auftritt. Bei Anwendungen mit Schwenkbewegungen oder hohen Lasten im Stillstand wird das Verhältnis zu C0r (statischer Sicherheitsfaktor) stärker gewichtet als die dynamische Tragzahl.

  4. 4. Innere Lagerluft passend zu Passung und Temperatur

    Die radiale Lagerluft verringert sich im Betrieb durch Presspassungen sowie durch Temperaturunterschiede zwischen Innen- und Außenring. Größere Luftklassen wie C3 werden bei Motoren oder Hochtemperaturumgebungen eingesetzt, in denen sich der Innenring stark ausdehnt. Zu kleine Lagerluft führt zu Erwärmung und Fressen, daher wird die Klasse anhand von Passung und Betriebstemperatur festgelegt.

  5. 5. Werkstoff und Schmierung für die Einsatzumgebung

    In Wasser oder Chemikalien kommen Edelstahl und Keramik (Siliziumnitrid, Zirkoniumdioxid, Siliziumkarbid) zum Einsatz; bei hohen Temperaturen, Vakuum und Reinraumanforderungen werden Graphit- oder Fluor-Festschmierstoffe bzw. Fluorfett verwendet. Die maximale Betriebstemperatur liegt bei Produkten im Angebot beispielhaft zwischen 250 und 350 °C. Werkstoff und Schmierverfahren werden anhand von Temperatur, Atmosphäre und Partikelanforderungen gewählt.

  6. 6. Prüfung von Grenzdrehzahl und Elektrokorrosion

    Es ist zu prüfen, ob die Grenzdrehzahl bzw. die Bezugsdrehzahl über der Betriebsdrehzahl liegt. Bei Geräten mit Wellenströmen, etwa Motoren mit Frequenzumrichter, schützen isolierend beschichtete Lager oder Hybridlager mit Keramikkugeln vor Elektrokorrosion. Keramikkugeln sind leichter als Stahlkugeln, sodass die Fliehkraft bei hohen Drehzahlen geringer ausfällt.

Dieser Leitfaden wurde von AI auf Grundlage der Unterlagen und Spezifikationsangaben der aufgeführten Produkte erstellt. Prüfen Sie vor dem Einsatz die Unterlagen des jeweiligen Herstellers.