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antriebstechnik 4/2016

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WÄLZ- UND GLEITLAGER 05

WÄLZ- UND GLEITLAGER 05 Vergleich der dynamischen Tragfähigkeit: Lager der Reihen QJ 2 und QJ 3 gegenüber gepaarten Lagersätzen der Reihen 72 B und 73 B 06 Vergleich der Drehzahlwerte: Lager der Reihen QJ 2 und QJ 3 gegenüber gepaarten Lagersätzen der Reihen 72 B und 73 B 07 Das Vierpunktlager nimmt nur die Axialbelastung auf, während das Zylinderrollenlager die Radialbelastung trägt sing oder aus Polyetheretherketon (PEEK) ausgestattet. Beide Käfige sind außenringgeführt. Dadurch wird eine sehr gute Führung erzielt, so dass die Drehzahlgrenze angehoben werden kann. Aufgrund der speziellen Ausführung des symmetrischen Käfigs kann eine maximale Anzahl großer Kugeln untergebracht werden. Belastung, Lebensdauer und Drehzahlen Die kompakte Bauweise eines Vierpunktlagers könnte darauf schließen lassen, dass die Tragzahl eines gepaarten einreihigen Schrägkugellagersatzes vergleichsweise höher ist. Tatsächlich gibt es aber kaum keinen Unterschied zwischen der Tragfähigkeit eines Vierpunktlagers und der eines entsprechenden gepaarten Schrägkugellagersatzes. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass mit einem Vierpunktlager etwa die Hälfte an Bauraum eingespart werden kann. Allerdings sollte man auch die nominelle Lebensdauer in Betracht ziehen. Eine wesentliche Rolle spielt hierbei die äquivalente dynamische Lagerbelastung, die wie folgt aus den Belastungen berechnet wird: P = 0,60×F r + 1,07×F a bei einem Vierpunktlager (Berührungswinkel 35 °) bzw. P = 0,57×F r + 0,93×F a bei einem gepaarten Schrägkugellagersatz (Berührungswinkel 40 °). Es ist klar, dass auf das Vierpunktlager vor allem aufgrund des kleineren Berührungswinkels eine höhere äquivalente dynamische Belastung einwirkt, aber die hieraus resultierende kürzere nominelle Lebensdauer wird durch das raumsparende Lagerdesign weitgehend ausgeglichen. Mit Vierpunktlagern lassen sich rund 70 % höhere Drehzahlen erreichen. Dieser Unterschied lässt sich durch den kleineren Berührungswinkel (35 ° anstelle von 40 °), ein qualitativ hochwertiges Käfigmaterial (massives Messing oder PEEK) und einen außenringgeführten Käfig mit speziellen Schmiertaschen erklären. Ausführung der angrenzenden Bauteile Vierpunktlager werden in vielen Fällen zusammen mit einem Radiallager wie zum Beispiel einem Zylinderrollenlager kombiniert. Hierbei ist zu beachten, dass ein Vierpunktlager nur axiale Belastungen aufnimmt. Daher darf der Außenring des Vierpunktlagers weder axial noch radial verspannt werden, sondern ist mit radialem Spiel (Spalt von 1 bis 2 mm) im Gehäuse anzuordnen. Andernfalls kann der Außenring die temperaturbedingten Ausgleichsbewegungen nicht ausführen, und es entstehen unerwünschte zusätzliche Kräfte im Lager. Um die Drehung des Außenrings im Gehäuse zu verhindern, sind die meisten Lager mit zwei Haltenuten im Außenring ausgestattet. So können der Außenring und das Gehäuse mit einem Stift verbunden werden. In Fällen, in denen die axiale Verspannung des Außenrings unvermeidbar ist, ist bei der Montage zumindest eine zentrische Ausrichtung des Außenrings sicherzustellen. Ferner ist zu beachten, dass die beiden Innenringhälften immer axial verspannt werden müssen. Bei SKF Vierpunktlagern handelt es sich um eine spezielle Art von Schrägkugellagern. In vielen Anwendungsfällen stellen sie eine interessante Alternative zu einem gepaarten einreihigen Schrägkugellagersatz dar: Vierpunktlager haben hervorragende Eigenschaften hinsichtlich platzsparendem Lagerdesign, Drehzahleignung und Tragfähigkeit und werden deshalb gerne in Anwendungen wie Kompressoren, Pumpen und Retardern eingesetzt. www.skf.de 58 antriebstechnik 4/2016

Rillenkugellager für hohe Drehzahlen Damit sich Kugellager in Elektromotoren bewähren können, sind verschiedene Parameter und Eigenschaften zu erfüllen. Findling Wälzlager bietet in diesem Kontext eine spezielle Serie von Rillenkugellagern an, in der die wesentlichen benötigten Merkmale bereits kombiniert sind. Die Xspeed-Lager wurden für Anwendungen mit hohen Drehzahlen konzipiert und empfehlen sich für den Einsatz in Pumpen, Verdichtern, Ventilatoren, Drehgebern oder Klimaanlagen. Da in diesem Segment Laufeigenschaften eine besondere Rolle spielen, erfüllen die Lager höchste Ansprüche an die Oberflächengüte und Profilierung der Laufbahnen. Sie werden in der Toleranzklasse P6 mit erhöhter Präzision und Rundlaufgenauigkeit gefertigt. Die Lagerluft ist durch Einengung der Toleranz auf hohe Geschwindigkeiten angepasst. Dies ermöglicht die optionale Einstellung der Restlagerluft durch die Wahl der Gehäuse- und Wellenpassung. Für eine lange Lebensdauer wurden Befettung und Dichtungen gezielt bezüglich den Anforderungen von Hochgeschwindigkeitsapplikationen optimiert. Ein hochreines, viskoses und geräuscharmes Fett mit sehr gutem Anlaufverhalten sorgt für einen optimalen Betrieb bei hohen Drehzahlen. Die Dichtungsvariante 2RSDD (beidseitig in Nut geführte, axial anliegende, schleifende Gummidichtung) reduziert die Eigenerwärmung des Lagers um 10 °C. Optional sind eine noch reibungsärmere (2RW) und eine berührungslose Dichtungs-Variante (LLB) verfügbar. www.findling.com Berechnungsmodell zur präziseren Bestimmung der Wälzlagerlebensdauer Das Unternehmen SKF hat ein Berechnungsmodell entwickelt, das zusätzliche Einflussfaktoren für die Wälzlagerlebensdauer berücksichtigt und eine realistischere Bestimmung der Lebensdauer ermöglicht. Mit dem neuen „SKF Generalized Bearing Life Model“ können Erstausrüster und Endanwender die tatsächlichen Anwendungsbedingungen genauer in die Wälzlagerauswahl einbeziehen und dadurch die Lagerlebensdauer verlängern. Letztendlich reduziert das Modell somit die Gesamt-Betriebskosten. Ein weiteres Merkmal des Berechnungsmodells ist die Möglichkeit zur Integration jüngster tribologischer und materialwissenschaftlicher Erkenntnisse. Das bedeutet gleichzeitig: Das SKF-Modell zur Berechnung der Lagerlebensdauer lässt sich zusammen mit dem wissenschaftlichen Fortschritt weiterentwickeln. www.skfpowerthefuture.com Programm zur Wälzlagerberechnung bietet neue Funktionalitäten Mit Bearinx gibt Schaeffler seinen Ingenieuren ein Werkzeug zur Gestaltung und Auslegung von Lagerungen in komplexen Systemen an die Hand. So wurden u. a. Berechnungsmöglichkeiten für die Wälzlagerauslegung erweitert, mit Optikit eine universelle Komponente zur Optimierung beliebiger Parameter integriert und die 2015 neu in den Markt eingeführten Toroidalrollenlager (TORB) erfasst. Dem Wunsch vieler Kunden, selbst Anwendungen berechnen zu können, wird mit den Kundenversionen Rechnung getragen. Dazu werden einzelne Berechnungsmodule aus der Vollversion herausgelöst und zur Verfügung gestellt, sodass der Kunde sich in die Produktentwicklung mit einklinken kann. Im Portfolio sind die Bearinx-online Easy Module für Jedermann, die Bearinxonline Berechnungen für Schaeffler-Kunden, Vertriebspartner und Hochschulen und schließlich Bearinx-VIP als lokale Version für Entwicklungspartner enthalten. Die Kundenversionen greifen auf eine Lagerdatenbank zu, in der alle Kataloglager abgespeichert sind. Die internen Bestückungsdaten sind unsichtbar mit abgespeichert und werden in der Lebensdauerberechnung berücksichtigt. www.schaeffler.com Zu sehen in Hannover: Halle 11 |Stand B07 Von innen durch die Wand: Das Kabeldurchführungssystem KDSClick minimiert Montagezeiten. SPEED SOLUTION

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