Kegelrollenlager
mehrreihig
- Aufnahme sehr hoher radialer Kräfte
- Aufnahme hoher Axialkräfte in beiden Richtungen
- maximale Tragzahlen in Kombination mit Bolzenkäfig
Mehrreihige Kegelrollenlager zeichnen sich aufgrund der kegeligen Innenringlaufbahn, den Kegelrollen als Wälzkörper und dem daraus entstehenden, kraftübertragenden Druckwinkel aus. Sie können neben sehr hohen radialen auch hohe beidseitig wirkende Axialkräfte aufnehmen und eignen sich besonders für kombinierte Lastaufnahmen. Mehrreihige Kegelrollenlager sind zerlegbar und lassen sich daher einfach montieren und demontieren. Außerdem lassen sie einen sehr geringen Ausgleich von Winkelfehlern zu. Zu finden sind mehrreihige Kegelrollenlager in der Walzenlagerung in Walzgerüsten für niedrige und mittlere Walzgeschwindigkeiten.
Abmessungen und Toleranzen
Mehrreihige Kegelrollenlager werden bei KRW standardmäßig entsprechend DIN 620-2 (Wälzlagertoleranzen) und ISO 492 (Radiallager – Maße und Toleranzen) in Normaltoleranz (PN) geliefert. Alle weiteren – davon abweichenden Toleranzklassen oder Sondertoleranzen – sind bei der Bestellung anzugeben.
Normen
Die Hauptabmessungen der mehrreihigen Kegelrollenlager sind nicht nach DIN oder ISO genormt.
Lagerausführung
Mehrreihige Kegelrollenlager sind zerlegbare, nicht selbsthaltende Lager. Neben sehr hohen Radialkräften können sie aufgrund der spiegelbildlich angeordneten Lagerpaarungen auch hohe axiale Kräfte aufnehmen. Die kombinierten Lagersätze werden anhand des Drucklinienverlaufes in O- und X-Anordnung unterschieden. Lager der X-Anordnung (TQO) sind weniger für die Aufnahme von Momentbelastungen geeignet, währenddessen die O-Anordnung (TQI) sehr steif ist und nur ein geringes Kippspiel zulässt.
Mehrreihige Kegelrollenlager - Bauart TQO und TQI
Lagerluft
Die Lagerluft wird kunden- und anwendungsspezifisch ausgewählt und werksseitig eingestellt.
Käfig
Mehrreihige Kegelrollenlager sind bei KRW standardmäßig mit einem wälzkörpergeführten Stahlblechkäfig oder einem Bolzenkäfig ausgestattet. Andere Käfigausführungen sind auf Nachfrage verfügbar oder werden anwendungsspezifisch ausgewählt und entsprechend am Lager gekennzeichnet.
Nachsetzzeichen
Ausgleich von Winkelfehlern
Mehrreihige Kegelrollenlager sind zum Ausgleich von Schiefstellungen ungeeignet. Schiefstellungen führen zu erhöhten Kantenpressungen zwischen Wälzkörper und Laufbahn und rufen im Lager Zusatzbeanspruchungen hervor, die die Gebrauchsdauer verringern.
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 (Laufringe 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 P
Die äquivalente Lagerlebensdauer für die Kegelrollenlager ist abhängig von dem Verhältnis Fa/Fr (Axialkraft / Radialkraft). Die dynamisch äquivalente Lagerbelastung lässt sich abweichend von der ISO 281 nur für eine Rollenreihe durch nachstehende Formel ermitteln:
| P | dynamisch äquivalente Belastung | [kN] |
| Fr | dynamische radiale Kraft | [kN] |
| Fa | dynamische axiale Kraft | [kN] |
| e | Berechnungsfaktor, siehe Lagertabelle | [-] |
| Y | Berechnungsfaktor, siehe Lagertabelle | [-] |
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
| F0,r | maximale radiale statische Kraft | [kN] |
| F0,a | maximale axiale statische Kraft | [kN] |
| Y0 | Berechnungsfaktor, siehe Lagertabelle | [-] |
Radiale Mindestbelastung
Für den zuverlässigen Betrieb eines Wälzlagers wird eine Mindestbelastung benötigt. Wenn die Mindestbelastung unterschritten wird, kann Schlupf auftreten. Die radiale Mindestbelastung für Kegelrollenlager kann überschlägig mit 2% der statischen Tragzahl C0 des Lagers angenommen werden. Sollte dieser Wert unterschritten werden, ist Rücksprache mit der KRW Anwendungstechnik zu halten.
