Eine Einführung in Radiallager

Was ist ein Radiallager?

Ein Radiallager ist eine Art Wälzlager, das hauptsächlich zur Aufnahme radialer Lasten verwendet wird. Einige klassische Arten von Radiallagern sind Rillenkugellager, Nadellager und Zylinderrollenlager. Was ist das Wälzlager? Wälzlager können je nach Belastungsart, die das Lager tragen soll, in Radiallager, Schräglager oder Axiallager unterteilt werden.

Wälzlager arbeiten mit geringer Rollreibung und sind daher für Achsen geeignet. Beim Tragen von relativ leichten Lasten wie Fahrrädern werden häufig Kugellager verwendet. Wenn andererseits schwerere Lasten getragen werden sollen oder die Lasten bei Kurvenfahrt erheblich beeinträchtigt werden könnten, werden Kegelrollenlager bevorzugt verwendet, beispielsweise in einem Lastkraftwagen. Für das Tragen von Axiallasten wie Anwendungen mit vertikalen Wellen sind Axiallager die bevorzugten Lager. Einige klassische Arten von Axiallagern umfassen Axialkugellager, Axial-Zylinderrollenlager, Axial-Pendelrollenlager und Axial-Kegelrollenlager.

In einigen Hochleistungsanwendungen, die eine geringe Reibung erfordern, werden auch gerne hydrostatische und magnetische Lager verwendet, die keine Rollelemente in der Struktur haben. Obwohl Radiallager unter bestimmten Bedingungen in der Lage sind, begrenzte Axiallasten zu tragen, werden Radiallager, wie der Name schon sagt, hauptsächlich für radiale Anwendungen verwendet.

Was ist beim Einsatz von Radiallagern zu beachten?

Wie bereits erwähnt, erzeugen Radiallager im Betrieb eine geringe Reibung. Diese Radiallager erfüllen ihre Mission mit Nennlasten und hoher Leistung. Um eine möglichst lange Lebensdauer zu erreichen, sollten die Lager entsprechend mit Schmiermitteln wie Öl und Fett geschmiert werden.

Die richtigen Schmiermittel sollten mindestens eine minimale dynamische Viskosität haben, die für bestimmte Radiallager geeignet ist. Die Schmierung kann mit Ölen erfolgen, die Vorteile haben, einschließlich der Möglichkeit, höhere Lasten als die nominellen Maximallasten zuzulassen. Das Öl sollte jedoch auf unterschiedliche Weise in den Lagern gehalten werden, da sonst der Betrieb von Radiallagern im Allgemeinen dazu neigt, diese Art von Schmiermittel zu verlieren.

Die Verwendung von Öl als Schmierelement eignet sich für Anwendungen, bei denen die mechanischen Vorgänge bei relativ niedrigeren Temperaturen durchgeführt werden, bei denen das Öl nicht heißer als 50 °C wird und unter den Bedingungen, die das Öl haben sollte regelmäßig einmal im Jahr ausgetauscht. Bei Anwendungen, bei denen das Öl heißer als 50 °C, aber kälter als 100 °C wird, sollte das Öl viermal jährlich gewechselt werden. Auch in den Motoren von Fahrzeugen werden die Schmiermittel 100 °C heiß, so dass der Motor mit einem Ölfilter ausgestattet ist, um die Qualität des Öls zu erhalten, mit Hilfe des Zubehörs kann das Öl seltener gewechselt werden als Öle in Radial Lager.

Wenn das Radiallager oszillierend eingesetzt wird, ist Öl eine ideale Wahl für die Schmierung. Wenn Fett zur Schmierung erforderlich ist, wird empfohlen, Fett mit höherer Ausblutungsgeschwindigkeit und niedrigerer Grundölviskosität zu verwenden. Außerdem sollte die Zusammensetzung bei Fettschmierung für die im Betrieb entstehenden Parameter geeignet sein.

Verschiedene Arten von Radiallagern

Radiallager können grundsätzlich in drei Arten von Wälzlagern unterteilt werden, darunter Rillenkugellager, Nadellager und Zylinderrollenlager. Wälzlager können eine Vielzahl von leichten bis hohen Lasten tragen und tragen, indem Kugeln oder Rollen zwischen den Lagerringen platziert werden. Die Lagerringe werden auch Laufringe genannt. Die Relativbewegungen zwischen den Lagerringen führen dazu, dass Kugeln oder Rollen mit geringem Widerstand abrollen.

● Rillenkugellager:

Das Rillendesign von Radiallagern ist die gebräuchlichste und klassischste Art von Radiallagern. Kugellager verwenden Kugeln, um die Trennung zwischen den Ringen aufrechtzuerhalten. Die Lager können aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, beispielsweise Edelstahl, Siliziumnitrid, Chromstahl und so weiter. Die meisten Kugellager haben aufgrund der Größe und der kleineren Kontaktfläche zwischen dem Wälzkörper und den Laufringen eine relativ geringere Tragfähigkeit als andere Wälzlager. Sie sind jedoch in der Lage, Fluchtungsfehler des Innen- und Außenrings zu tolerieren.

Bei Radial-Rillenkugellagern sind die Abmessungen der Lagerringe denen der darin arbeitenden Kugeln sehr ähnlich. Rillenkugellager lassen höhere Belastungen zu als Kugellager mit flacherer Rillenrille und können ebenso wie Schrägkugellager sowohl für radiale als auch für axiale Belastungen verwendet werden. Allerdings fehlt es der Rillenausführung von Radiallagern an der Wahl des Kontaktwinkels der Tragfähigkeit.

Rillenkugellager können die Rotationsreibung effektiv reduzieren. Ein Laufring ist stationär, während ein anderer an der Welle oder Nabe befestigt wird. Die Kugeln bieten einen viel geringeren Widerstand als die Anordnung, bei der Oberflächen gegeneinander gleiten.

● Zylinderrollenlager:

Wälzlager verwenden typischerweise Zylinder, deren Abmessungen größer als die Durchmesser sind. Die meisten Rollenlager haben tendenziell eine höhere Tragfähigkeit als die Kugelrollenlager für die radiale Belastung. Bei axialer Belastung haben sie jedoch eine relativ hohe Reibung und eine geringe Belastbarkeit.

Die Tragfähigkeit dieses Radiallagertyps nimmt normalerweise schnell ab, wenn die inneren und äußeren Lagerringe falsch ausgerichtet sind. Wie bei allen Arten von Radiallagern wird die Außenlast gleichmäßig aufgefrischt und auf die Zylinderrollen verteilt. In der Regel tragen weniger als die Hälfte der Rollen einen erheblichen Lastanteil.

● Nadellager:

Die dritte Art von Radiallagern, die Nadellager, sind eine spezielle Art von Rollenlagern. In der Struktur des Nadellagers arbeiten lange und sehr dünne Zylinderrollen. Bei allgemeinen Wälzlagern haben die Zylinderrollen nur einen geringfügig längeren Durchmesser. Allerdings sind bei dieser Art von Radiallagern die Nadelrollen mindestens 4 mal länger als der Durchmesser. Sie reduzieren auch wirksam die Rotationsreibung der Oberfläche und sind hervorragend für radiale Belastungen geeignet.