Festlager, Loslager und schwimmende Lagerung

Was ist ein Loslager oder Festlager?

Wälzlager, besonders Kugellager, können nur begrenzt Kräfte in axialer Richtung aufnehmen. Dehnt sich infolge unterschiedlicher Wärmeausdehnung, z. B. bei verschiedenen Materialien, ein Bauteil einer Lagerung mehr aus, so wirken nicht unerhebliche Kräfte in axialer Richtung. Je länger die Bauteile, desto größer die Ausdehnung und die auftretenden Spannungen die auf die Lager wirken. Außerdem muss ein Ausgleich für Fertigungstoleranzen geschaffen werden. Um diese Kräfte zu minimieren und die Fertigungstoleranzen zu berücksichtigen, wird ein Lager axial verschiebbar ausgeführt, dies wird als Loslager bezeichnet. Ob nun der Innenring auf der Achse verschiebbar ist oder der Außenring im Gehäuse, hängt davon ab, auf welchem Ring eine Punktlast und wo eine Umfangskraft wirkt. Der rotierende Ring hat Umfangskraft und wird fest eingebaut. Sowohl das seitliche Spiel ist Null, als auch die Montage-Passungen haben Übermaß um ein Einlaufen zu verhindern. Der Ring mit Punktlast rotiert nicht und kann sich seitlich in beiden Richtungen, dank der Übergangspassungen, bewegen.

Festlager-Loslager-rotierende Welle
Ein Festlager und ein Loslager mit verschiebbarem Aussenring

Festlager, Loslager- Welle rotiert

Die Last wirkt auf die sich drehende Welle, daher wirkt auf die Innenringe Umfangslast. Die Außenringe haben Punktlast, da diese nicht rotieren. Folglich muss sich einer der Außenringe in der Bohrung axial Bewegen um, Spannungen durch Wärmeausdehnung abzubauen und Fertigungstoleranzen auszugleichen. In dem Bild ist es der Außenring des rechten Lagers, der Innenring ist durch einen Sicherungsring fixiert. Das Linke Lager ist zur Fixierung der Welle mit Sicherungsringen am Innen- und Außenring seitlich fest eingespannt.

Festlager-Loslager-rotierende Welle
Ein Festlager und ein Loslager mit verschiebbarem Innenring

Festlager, Loslager- Gehäuse rotiert

Die Last wirkt in diesem Beispiel auf die sich drehende Walze. Die Innenringe rotieren nicht und nehmen daher eine Punktlast auf. Die Außenringe, bedingt durch die Rotation, nehmen Umfangskraft auf und sind seitlich, in diesem Fall mit Sicherungsringen, fest eingespannt. Zur Kompensation der axialen Kräfte und der Fertigungstoleranzen ist daher einer der Innenringe (rechts) auf der Welle axial verschiebbar ausgeführt.

Schwimmende Lagerung
Zwei Loslager -> Schwimmende Lagerung

Zwei Loslager, schwimmende Lagerung

Sind die zwei Lager eines Lagersystems sehr dicht zusammen und ist seitliches Verlaufen der Bauteile in Grenzen zulässig, können auch zwei Loslager eingesetzt werden. Die Ringe mit der Punktlast werden dann verschiebbar ausgeführt, während die beiden Lager mit der Umfangslast fest eingebaut werden. In dem Beispiel links sind es die beiden Innenringe, die verschiebbar auf der Achse sind.

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Autor: Uwe Koerbitz


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