Ein Einweglager ist ein Lager, das sich in einer Richtung frei drehen kann und in der anderen Richtung blockiert ist. Das Metallgehäuse des Einweglagers enthält viele Rollen, Nadelrollen oder Kugeln, und die Form seines Rollsitzes (Hohlraum) lässt es nur in eine Richtung rollen und erzeugt in der anderen Richtung einen großen Widerstand (das sogenannte „ Einweg").
Wie Freilauflager funktionieren
1. Rampen- und Rollendesign
Die Freilaufkupplung vom Schräg- und Rollentyp besteht im Wesentlichen aus einem Außenring mit zylindrischem Innendurchmesser, einem Innenring mit Schräge und einem Satz Rollen, die jeweils Federkraft tragen und immer in engem Kontakt mit dem Innen- und Außenring stehen Ringe. Diese Anordnung gewährleistet im Wesentlichen die Unmittelbarkeit der Überlaufgeschwindigkeit und garantiert eine sofortige Betätigungsfähigkeit, solange die Drehung einer der Laufbahnen in ihrer Bewegungsrichtung die andere beeinflusst.
Der Einsatz dieser Art von Freilaufkupplung kann zum Freilauf, Indexieren und Rücklauf in verschiedenen Umgebungen eingesetzt werden.
Bei Verwendung als Freilauffreilaufkupplung
Freilaufkupplungen mit Rampenrollen werden so montiert, dass der äußere Laufring als Überholelement fungiert. Dies ist sehr wichtig für schnelle Überholvorgänge. Bei der Anwendung des Innenringüberlaufs führt die auf die Rollen wirkende Zentrifugalkraft dazu, dass die Überlaufgeschwindigkeit begrenzt wird.
Bei Verwendung als Freilaufkupplung mit Rücklaufsperre
Eine Rampenrollen-Freilaufkupplung, bei der sich nur der Innenring dreht, eignet sich für relativ niedrige Geschwindigkeiten. Wenn die erforderliche Geschwindigkeit höher als die empfohlene Geschwindigkeit ist, wird empfohlen, die Freilaufkupplung mit Klemmkörper zu verwenden.
Bei Verwendung als indexierende Freilaufkupplung
Der Außenring wird oft als Schwingelement und der Innenring oft als Mitnehmerelement betrachtet. Andernfalls führt die Trägheit der Rollen und Federn zu Fehlern, insbesondere beim Indexieren mit hohen Frequenzen. Die Verwendung von verdünntem Schmieröl und einer starken Feder sorgt für hohe Indexiergenauigkeit und hohe Qualität.
2. Keildesign
Diese Freilauffreilaufkupplung vom Keiltyp besteht im Allgemeinen aus einem Innenring, einem Außenring, einer Keilgruppe, einem Keilkäfig, einer leistungsstarken Feder und einem Lager. Keile übertragen die Kraft von einer Laufbahn auf die andere, indem sie zwischen Innen- und Außenring verkeilen. Keile haben zwei diagonale Durchmesser (d. h. den Abstand von einer Ecke des Keils zur gegenüberliegenden Ecke), von denen einer größer ist als der andere. Zur Keilung kommt es, wenn sich Innen- und Außenring relativ zueinander drehen, wodurch der Keil gezwungen wird, über einen größeren Querschnitt eine größere vertikale Position einzunehmen.
3. Die Wirkung des Selbsthemmungswinkelkeils hängt hauptsächlich vom Keil- und Selbsthemmungswinkel des Keils zwischen Innen- und Außenring ab. Das Grundkonzept der Keilfreilaufkupplung erfordert, dass der Reibungskoeffizient des Keils mit dem plötzlichen Drehmoment zusammenhängt, das vom Innenring in Antriebsrichtung erzeugt wird, und dieser Reibungswert größer sein muss als der Tangens des Selbsthemmungswinkels . Wenn die Bedingungen nicht sicher sind, kommt es nicht zu einer Verkeilung.
Der Selbsthemmungswinkel wird durch die Struktur des Keils bestimmt und die Punkte am Innen- und Außenring sind jeweils mit dem Keil verbunden.
Der Keil ist mit einem sehr niedrigen anfänglichen Selbsthemmungswinkel konstruiert, um von Anfang an absolutes Einrasten zu gewährleisten. Wenn das Drehmoment zunimmt, wird eine radiale Kraft auf den Keil ausgeübt, die die Keillaufbahn auslenkt und den Keil in eine neue Position rollt. Keile sind oft so konstruiert, dass sie einen zunehmend zunehmenden Selbsthemmungswinkel aufweisen, wenn sie von der Überlaufposition in die maximale Tragposition übergehen. Ein relativ großer Selbsthemmungswinkel kann die vom Keil erzeugte Radialkraft reduzieren und so die Übertragung eines großen Drehmoments ermöglichen, solange die Anforderungen an die Dehnung und Brinell-Härtegrenze eingehalten werden.
Hauptanwendungen von Einweglagern: Textilmaschinen; Druckmaschinen; Automobilindustrie; Haushaltsgeräte; Banknotendetektoren.