Kugellager

Bau

Bau

Kugelrollenlager bestehen aus einem Innenring mit zwei zur Lagerachse geneigten Fahrbahnen, einem Außenring mit einer gemeinsamen kugelförmigen Fahrbahn, Kugelrollen, Käfigen und, in bestimmten Ausführungen, auch innen führenden Ringen oder Mittelringen. Die Lager können auch versiegelt werden.

Geschichte

Das Kugelwälzlager wurde vom Ingenieur Arvid Palmgren[3] erfunden und 1919 von SKF auf den Markt gebracht. [4] Das Design des Lagers, das Arvid Palmgren erfunden hat, ähnelt dem Design, das noch in modernen Maschinen verwendet wird.

Designs

Doppelreihige Kugelrollenlager mit Zentralflansch

Einreihige Kugelrollenlager (Fasslager)

Die meisten kugelförmigen Wälzlager sind mit zwei Rollenreihen ausgelegt, so dass sie sehr schwere Radiallasten und schwere axiale Lasten aufnehmen können. Es gibt auch Ausführungen mit einer Walzenreihe, geeignet für geringere Radiallasten und praktisch keine Axialbelastung. Diese werden auch als "Fassrollenlager" oder "Tonnenlager" bezeichnet und sind typischerweise in der 202- und 203-Serie erhältlich. [5]

Die interne Konstruktion des Lagers ist nicht isostandardisiert, so dass es zwischen verschiedenen Herstellern und verschiedenen Serien variiert. Einige Merkmale, die in verschiedenen Lagern vorhanden sein können oder nicht, sind:

Schmiereigenschaften im Innen- oder Außenring

Zentralflansch

Führungsring oder Mittelring

integrierte Dichtungen

Käfig.

Dimensionen[bearbeiten]

Die Außenabmessungen von Kugelwälzlagern sind nach ISO in der Norm ISO 15:1998 standardisiert. [6] Einige der gängigen Serien von Kugelrollenlagern sind: 213, 222, 223, 230, 231, 232, 238, 239, 240, 241, 248, 249. [7]

Materialien[bearbeiten]

Lagerringe und Wälzkörper können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, aber am häufigsten ist "Chromstahl", (High Carbon Chrom), ein Material mit ca. 1,5% Chromgehalt. Dieser "Chromstahl" wurde von einer Reihe von Behörden standardisiert, und daher gibt es eine Reihe ähnlicher Materialien, wie: AISI 52100 (USA), 100CR6 (Deutschland), SUJ2 (Japan) und GCR15 (China). [8]

Einige gängige Materialien für Lagerkäfige:[9]

Stahlblech (gestempelt oder lasergeschnitten)

Polyamid (spritzgegossen)

Messing (gestempelt oder bearbeitet)

Stahl (bearbeitet).

Die Materialauswahl erfolgt hauptsächlich nach dem Herstellungsvolumen und der Methode. Bei großvolumigen Lagern sind Käfige oft aus gestanztem Blech oder spritzgegossenem Polyamid, während Hersteller mit geringem Volumen oder Großserien oft Käfige aus bearbeitetem Messing oder bearbeitetem Stahl haben. Für bestimmte Anwendungen wird spezielles Beschichtungsmaterial (z.B. PTFE-beschichtete zylindrische Bohrung für die Vibrationsanwendung) angenommen.

Hersteller[edit]

Einige Hersteller von Kugelwälzlagern sind SKF, Schaeffler, Timken Company, NSK Ltd., NTN Corporation und JTEKT.

Seit SKF 1919 das Kugelrollenlager eingeführt hat, wurden Kugelrollenlager im Laufe der Jahrzehnte gezielt verfeinert, um die Tragfähigkeit zu verbessern und die Betriebsreibung zu reduzieren. Dies ist durch das Spielen mit einer Palette von Parametern wie Materialien, Innengeometrie, Toleranz und Schmiermittel möglich. Heute sind kugelförmige Wälzlagerhersteller bestrebt, das Lagerwissen zu einer umweltfreundlicheren und energieeffizienteren Lösung zu verfeinern.

Anwendungen[bearbeiten]

Kugellager werden in unzähligen industriellen Anwendungen eingesetzt, in denen es schwere Belastungen, moderate Geschwindigkeiten und möglicherweise Fehlausrichtungen gibt. Einige häufige Anwendungsbereiche sind:[4][10]

Getriebe

Windkraftanlagen

Stranggießmaschinen

Materialhandhabung

Pumpen

mechanische Ventilatoren und Gebläse

Bergbau- und Baumaschinen

Zellstoff- und Papierverarbeitungsanlagen

Schiffsantrieb und Offshore-Bohrungen

Geländewagen.