Wälzlager sind das verbindende Bauteil zwischen einem drehenden (Welle, Achse) und einem festen Teil (Gehäuse, Gestell). Das Lager nimmt Kräfte auf und hält die Bauteile in einer definierten Position zueinander. Die Hauptbestandteile eines Wälzlagers sind der Außenring, Innenring, der Käfig und die Wälzkörper. Die Wälzkörper befinden sich zwischen den beiden Ringen und sorgen für die Rollreibung. Für eine gleichmäßige Verteilung der Wälzkörper im Lager sorgt der Käfig. Die Wälzkörper geben dem Lager den Namen.
Der Käfig hat die Aufgabe die Wälzkörper gleichmäßig in der Laufbahn auf ihrer Position zu halten. Dieser Käfig wird je nach Lagertyp und Anforderung aus Kunststoff, Messing oder Stahl hergestellt. Der Wälzlagerkäfig wird, nachdem das Lager mit Kugeln, Zylindern, etc., befüllt ist um diese montiert. Messingkäfige sind zweiteilig. Sie werden von beiden Seiten in ihre Position gebracht und dann vernietet. Einfache Kunststoffkäfige sind einteilig und werden über die Wälzlager gestülpt wie bei einem Schnappverschluss.
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Wälzlager wie in der obigen Abbildung sind nicht gegen Schmutz und Fremdkörper von außen geschützt. Lager mit so einem Aufbau werden in geschlossenen Einbausituationen eingesetzt wie z. B. in einem geschlossenem Getriebe oder die Lagerung wird durch Wellendichtringe oder V-Ringe geschützt. Alternativ zu der offenen Bauweise werden viele Wälzlager mit Dichtscheiben oder Deckscheiben auf beiden Seiten bzw. einseitig angeboten. Deckscheiben werden im Außenring eingepresst. Die innere Kante ragt in einen kleinen Absatz am Innenring. Deckscheiben sind kontaktlose Dichtungen im Gegensatz zu den Dichtscheiben. Sie werden ebenfalls im Außenring eingepresst. Die innere Kante hat eine Dichtlippe, die am Innenring aufliegt. Die Dichtscheibe wird aus einem Elastomer, mit einer eingelegten Stahlscheibe als Verstärkung, hergestellt. Dichtscheiben und Deckscheiben halten das Fett, das die nötige Schmierung gewährleistet, in dem Lager.
Die Schmierung ist, wie bei jeder Lagerung, ein wichtiges Thema. Bei den Wälzlagern hat die Schmierung folgende Aufgaben:
Werkstoff | Kurzzeichen/ Material | Nr/Bezeichnung | Härte | Anwendung | Eigenschaften |
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Innen-, Außenring, Wälzkörper | 100Cr6 | 1.3505 | 60...64 HRC | Standard-Wälzlager | Temperatur kurzzeitig 150 C° |
Innen-, Außenring, Wälzkörper | 100X105CrMo17 | 1.4125 | 57...60 HRC | rostfreie-Wälzlager | Wälzlager für extremeUmweltbedingungen |
Innen-, Außenring, Wälzkörper | Siliciumnitrid | Si3N4 | 1500 HV | Vollkeramiklager | Geringer Verschleiß, Trockenlauf,hohe Drehzahl |
Innen-, Außenring | Zirkonoxid | ZrO2 | 1200 HV | Hybridlager | Ähnliche Wärmeausdehnung wie Stahl |
Wälzkörper | Kalknatron-, Borosilikatglas | Glas | 470 HK [2] | Hybridlager | Elektrisch isolierend,Säure- und Laugenbeständig |
Innen-, Außenring | Polyacetal | POM | Kugeldruckhärte174 N · mm2 [1] | Hybridlager | Elektrisch isolierend,Säure- und Laugenbeständig |
Wälzlagerkäfig | Polyetheretherketon | PEEK | Kugeldruckhärte230 N · mm2 [1] | Hybridlager | Einsetzbar bis 250 C° |
Autor: Uwe Koerbitz
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