Axialrillenkugellager
einseitig wirkend, metrisch
- Aufnahme von axialen Kräften in einer Richtung
- Aufnahme geringer radialer Kräfte möglich
- erhältlich in höchster Genauigkeit für Werkzeugmaschinen
Einseitig wirkende Axial-Rillenkugellager, bestehend aus Wellenscheibe, Gehäusescheibe und Kugelkranz, können hohe einseitig wirkende Axialkräfte aufnehmen, währenddessen radiale Lasten unzulässig sind. Sie eignen sich für hohe Drehzahlanforderungen und können mit einer sphärisch ausgeführten Wellenscheibe und einer zusätzlichen Gehäusescheibe Winkelfehler und Schiefstellungen ausgleichen. Einseitig wirkende Axial-Rillenkugellager sind nicht selbsthaltend, sodass Kugelkranz und Lagerscheiben unabhängig voneinander montiert werden können.
Abmessungen und Toleranzen
Axial-Rillenkugellager werden bei KRW standardmäßig entsprechend DIN 620-3 (Wälzlagertoleranzen) und ISO 199 (Axiallager – Maße und Toleranzen) in Normaltoleranz (PN) geliefert. Alle weiteren – davon abweichenden Toleranzklassen oder Sondertoleranzen – sind bei der Bestellung anzugeben.
Normen
Die Hauptabmessungen der einseitig wirkenden Axial-Rillenkugellager sind nach ISO 104 (Wälzlager - Axiallager), DIN 616 (Wälzlager - Maßpläne) und DIN 711 (Axial-Rillenkugellager, einseitig wirkend) genormt.
Lagerausführung
Einseitig wirkende Axial-Rillenkugellager sind zerlegbare, nicht selbsthaltende Lager. Sie können hohe, einseitig wirkende Axialkräfte aufnehmen, währenddessen radiale Lasten zu vermeiden sind. Um eine passgenaue Zentrierung der Scheiben garantieren zu können, wird die Wellenscheibe mit einer kleineren, geschliffenen Bohrung versehen. Die Bohrung der Gehäusescheibe ist etwas größer und wird gedreht. In Verbindung mit einer kugeligen Gehäusescheibe kann das Lager Winkelfehler und Schiefstellungen zwischen Welle und Gehäuse ausgleichen.
Lagerluft
Die Lagerluft bei Axial-Rillenkugellagern wird je nach Betriebsverhältnissen erst während des Einbaus eingestellt, wobei die temperaturabhängige Längenänderung der Umbauteile im Betrieb zu berücksichtigen ist.
Käfig
Axial-Rillenkugellager sind bei KRW standardmäßig mit einem Messingmassivkäfig (Nachsetzzeichen: M) ausgestattet. Andere Käfigausführungen sind auf Nachfrage verfügbar oder werden anwendungsspezifisch ausgewählt und entsprechend am Lager gekennzeichnet.
Nachsetzzeichen
Ausgleich von Winkelfehlern
Axial-Rillenkugellager mit ebener Gehäusescheibe (Reihe 512, 513, 514 bzw. 523) sind zum Ausgleich von Schiefstellungen ungeeignet. Schiefstellungen führen zu einem ungünstigen Abrollen der Kugeln und rufen im Lager Zusatzbeanspruchungen hervor, die die Gebrauchsdauer verringern.
Axial-Rillenkugellager mit kugeliger Gehäusescheibe (Reihe 532, 533 bzw. 543) sind zum Ausgleich von Schiefstellungen zwischen Welle und Gehäuse aufgrund von Wellendurchbiegungen, Fluchtungsfehlern sowie Gehäuseverformungen gut geeignet.
Drehzahl
Die kinematische Grenzdrehzahl nG ist ein praxisbezogener mechanischer Grenzwert und basiert auf der mechanischen Betriebsfestigkeit des Wälzlagers in Abhängigkeit seiner Einbausituation und der Schmierung. Die Grenzdrehzahl darf auch unter optimalen Betriebsbedingungen ohne vorherige Rücksprache mit KRW nicht überschritten werden.
Die DIN ISO 15312 (Wälzlager - Thermische Bezugsdrehzahl) gibt für diese Lager keine thermische Bezugsdrehzahl nth an.
Zulässige Betriebstemperaturen
Die zulässige Betriebstemperatur eines Lagers ist durch Käfigmaterial, Maßstabilität der Lagerbauteile (Lagerscheiben und Wälzkörper) sowie den Schmierstoff begrenzt. KRW Lager sind standardmäßig bis 200°C maßstabilisiert (S1). Auf Anfrage liefert KRW ebenfalls Wälzlager für höhere Betriebstemperaturen.
Dimensionierung
Für dynamisch beanspruchte Lager
Die Lebensdauerformel nach ISO 281 L10 = (C/P)p für dynamisch beanspruchte Lager setzt eine äquivalente Belastung (P) aus konstanter Richtung und in konstanter Größe voraus. Zur Berechnung von P sind Berechnungsfaktoren und das Verhältnis aus axialer und radialer Belastung notwendig.
Dynamisch äquivalente Lagerbelastung Pa
Die dynamisch äquivalente Lagerbelastung lässt sich durch nachstehende Formel ermitteln:
| Pa | dynamisch äquivalente Belastung | [kN] |
| Fa | dynamische axiale Kraft | [kN] |
Für statisch beanspruchte Lager
Bei sehr langsam drehenden Lagern (n x dm ≤ 4000 mm/min) verliert die dynamische Dimensionierung ihre Gültigkeit. Die statische Tragsicherheit S0 errechnet sich nach:
| S0 | statische Tragsicherheit | [-] |
| C0 | statische Tragzahl (aus der Lagertabelle) | [kN] |
| P0 | statisch äquivalente Lagerbelastung | [kN] |
| n | Lagerdrehzahl | [min-1] |
| dm | mittlerer Lagerdurchmesser [dm = (D+d)/2] | [mm] |
Statische Tragfähigkeit
| Fa | maximale axiale statische Belastung | [kN] |
Axiale Mindestbelastung
Für den zuverlässigen Betrieb eines Wälzlagers wird eine Mindestbelastung benötigt. Wenn die Mindestbelastung unterschritten wird, kann Schlupf auftreten. Axiale Rillenkugellager sind ausschließlich durch eine axiale Mindestbelastung vor Schlupf geschützt. Die nachstehende Formel zeigt die Berechnung der axialen Mindestbelastung für axiale Rillenkugellager:
| Fa,min | axiale Mindestbelastung | [kN] |
| nmax | maximale Betriebsdrehzahl | [min-1] |
| A | Minimallastfaktor (aus der Lagertabelle) | [-] |
Sollte dieser Wert unterschritten werden, ist Rücksprache mit der KRW Anwendungstechnik zu halten.
