Tech Spotlight:Vorspannen von Kugellagern

Bei Kugellagern ist die Vorspannung oft ein missverstandenes Konzept und wird von Konstrukteuren und Lagerbenutzern gleichermaßen übersehen.

Einer der letzten Schritte im Lagerherstellungsprozess ist die Montage der einzelnen Lagerkomponenten:Außenring, Innenring, Kugeln und Käfig (oder Kugeltrenner). Beim Zusammenbau der Lager ist eine kontrollierte Lagerluft oder Spiel zwischen den Ringen und Kugeln erforderlich. Dies wird in den meisten Lagerkatalogen als Radialspiel bezeichnet.

Bei bestimmten Anwendungen muss diese Lagerluft entfernt werden, damit ein Lagerpaar richtig funktioniert. Als Vorspannung wird die axiale Belastung eines Lagerpaares zum Abbau freier Lagerluft bezeichnet.

Vorspannkugellager haben folgende Vorteile:

Rotationsgenauigkeit und präzise Wellenpositionierung
Beseitigung oder Reduzierung von Kugelrutschen
Kontrolle und Reduzierung der axialen und radialen Durchbiegung unter aufgebrachter Last
Geräuschreduzierung
Lastverteilung zwischen den Lagern

Die Vorspannung ist bei den meisten Hochpräzisions- und Hochgeschwindigkeitsanwendungen von entscheidender Bedeutung, insbesondere wenn Dreh- und Positionsgenauigkeit erforderlich ist.

Wenn ein Lager im Betriebszustand radiales Spiel hat, bedeutet dies, dass ein Lagerring radial und axial relativ zum anderen verschoben werden kann. Bei der Rotation führt diese Lockerheit zu einem Wackeln oder einem sich nicht wiederholenden Rundlauf. Diese Bewegung ist in Anwendungen wie Werkzeugmaschinenspindeln, Elektromotoren, optischen Encodern, Durchflussmessern und Hochgeschwindigkeits-Handwerkzeugen nicht akzeptabel.

Die Anwendung der axialen Vorspannung zwingt die Kugeln in Kontakt mit den Laufbahnen, wodurch ein Kontaktwinkel entsteht, der bewirkt, dass sich der Kugelsatz in einer gleichmäßigen Umfangsebene dreht.

Artikel von Mike Santora unter http://www.bearingtips.com