Pendelrollenlager
metrisch
- Ausgleich von Winkelfehlern
- Aufnahme hoher radialer und axialer Kräfte aus zwei Richtungen
- geeignet für mittlere Drehzahlen
Pendelrollenlager sind zweireihige, winkeleinstellbare Lager, die aufgrund der sphärischen Kontur der Außenringlaufbahn sowie der tonnenförmigen Wälzkörper in der Lage sind Fluchtungsfehler auszugleichen. Sie nehmen sowohl sehr hohe radiale als auch axiale Kräfte auf, eignen sich allerdings nicht für hohe Drehzahlanforderungen. Pendelrollenlager sind nicht zerlegbar und eignen sich für Anwendungen mit großen Wellendurchbiegungen, sowie bei Fluchtungsfehlern zwischen den Lagerstellen.
Abmessungen und Toleranzen
Pendelrollenlager 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 Pendelrollenlager sind nach DIN 635-2 (Wälzlager - Radial-Pendelrollenlager) bzw. DIN 616 (Wälzlager - Maßpläne) oder ISO 15 (Radiallager - Allgemeine Abmessungen) genormt.
Lagerausführung
Pendelrollenlager sind zweireihige, selbsthaltende, nicht zerlegbare Radiallager. Sie können sowohl hohe radiale als auch beidseitig wirkende axiale Kräfte aufnehmen. Pendelrollenlager sind mit zylindrischer oder kegeliger Bohrung verfügbar und werden je nach Anforderung der Anwendung in zwei unterschiedlichen Ausführungen gefertigt.
Die KRW Standardausführung (Nachsetzzeichen „EA“) ist hinsichtlich ihrer Tragfähigkeit optimiert. Der Doppelkamm-Messingkäfig stützt sich auf den Wälzkörpern, die von zwei Außenborden am Innenring geführt werden. Lager mit dem Nachsetzzeichen „A“ haben einen zusätzlichen festen Mittelbord. Diese Variante hat in der Regel eine geringere Tragzahl, eignet sich aufgrund der zusätzlichen Führung von Wälzkörpern und Käfig aber wesentlich besser für Anwendungen mit wechselnder Axiallast, hohen Drehzahlen oder Stoßbelastung.
Pendelrollenlager Ausführung A (links), Pendelrollenlager Ausführung EA (rechts)
Ausführung | Beschreibung |
A | Innenring mit Mittelbord und Außen- borden; geteilter Kammkäfig aus Messing |
EA | Innenring mit Außenborden; Doppel- kammkäfig aus Messing |
Lagerluft
Pendelrollenlager werden bei KRW standardmäßig entsprechend der DIN 620-4 (Radiale Lagerluft) und ISO 5753-1 (Wälzlager - Lagerluft) in Normalluft (CN) ausgeliefert, sind aber auch in allen Lagerluftklassen mit eingeschränkter Luft oder Sonderluft lieferbar.
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Käfig
Pendelrollenlager sind bei KRW standardmäßig mit einem wälzkörpergeführten Messingmassivkäfig (Nachsetzzeichen: M) ausgestattet. Andere Käfigausführungen sind auf Nachfrage verfügbar oder werden anwendungsspezifisch ausgewählt und entsprechend am Lager gekennzeichnet.
Spezifische Nachsetzzeichen
A | Geänderte innere Konstruktion, Innenring mit zwei seitlichen Halteborden und einem festen Mittelbord |
EA | Geänderte innere Konstruktion, Innenring mit zwei seitlichen Halteborden |
Ausgleich von Winkelfehlern
Pendelrollenlager sind zum Ausgleich von Schiefstellungen zwischen Innen- und Außenring des Lagers aufgrund von Wellendurchbiegungen, Fluchtungsfehlern sowie Gehäuseverformungen gut geeignet. Der zulässige Winkelfehler beträgt bei statischem sowie umlaufendem Innenring maximal:
Pendelrollenlagerreihe | Maximaler Winkelfehler |
213, 222, 230, 239, 240, 241 | 1,5° |
223, 231, 232, 233 | 2° |
Abweichende Winkel sind auf Nachfrage möglich und werden anwendungsspezifisch ausgewählt.
Drehzahl
KRW unterscheidet zwischen kinematischer Grenzdrehzahl nG und thermischer Bezugsdrehzahl nth. Die kinematische Grenzdrehzahl 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 thermische Bezugsdrehzahl stellt das Gleichgewicht zwischen der im Lager durch Reibung entstehenden Wärme und dem abgeleiteten Wärmestrom dar. Sie ist in der DIN ISO 15312 (Wälzlager - Thermische Bezugsdrehzahl) genormt.
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 Pendelrollenlager ist abhängig von dem Verhältnis Fa/Fr (Axialkraft / Radialkraft). Die dynamisch äquivalente Lagerbelastung lässt sich durch nachstehende Formel ermitteln:
P | dynamisch äquivalente Belastung | [kN] |
Fr | dynamische radiale Kraft | [kN] |
Fa | dynamische axiale Kraft | [kN] |
e | Berechnungsfaktor, siehe Lagertabelle | [-] |
Y1 | Berechnungsfaktor, siehe Lagertabelle | [-] |
Y2 | 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 Belastung | [kN] |
F0, a | maximale axiale statische Belastung | [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 Pendelrollenlager kann überschlägig mit 1,25% der statischen Tragzahl C0 des Lagers angenommen werden. Sollte dieser Wert unterschritten werden, ist Rücksprache mit der KRW Anwendungstechnik zu halten.