Einreihige, vollrollige Zylinderrollenlager können aufgrund der größtmöglichen Anzahl an Wälzkörpern höchste radiale Kräfte aufnehmen. Die Lager sind sehr steif und eignen sich besonders für bauraumsparende Konstruktionen. Die Grenzdrehzahlen von vollrolligen Lagern liegen deutlich unter denen von Zylinderrollenlagern mit Käfig. Einreihige, vollrollige Zylinderrollenlager sind zerlegbar und lassen sich daher einfach montieren und demontieren. Sie eignen sich für niedrige Drehzahlanforderungen und lassen nur bedingt einen Ausgleich von Winkelfehlern zu.

Abmessungen und Toleranzen

Einreihige, vollrollige Zylinderrollenlager 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.

Wälzlagertoleranzen

Normen

Die Hauptabmessungen der Zylinderrollenlager sind in DIN 616 (Wälzlager - Maßpläne) und ISO 15 (Radiallager - Allgemeine Abmessungen) genormt.

Vollrollige Zylinderrollenlager - Bauart NCF

Lagerausführung

Einreihige, vollrollige Zylinderrollenlager sind zerlegbare, nicht selbsthaltende Lager, die in die Bauformen NCF und NJG untergeteilt werden. Bei NCF-Lagern besitzt der Innenring zwei feste Borde, währenddessen der Außenring einen festen Bord aufweist. Ein Sicherungsblech auf der bordlosen Seite des Außenrings verhindert das Herausfallen der Rollen im zusammengebauten Zustand.

Achtung: Vollrollige Zylinderrollenlager sind nicht zwingend selbsthaltend ausgelegt. Eine Demontage kann somit zum Herausfallen der Wälzköper führen. Es ist auf die Nachsetzzeichen zu achten.

Vollrollige Zylinderrollenlager - Bauart NJG

NJG-Lager haben zwei feste Borde am Außenring sowie einen am Innenring. Diese Lagerbauart besitzt einen selbsthaltenden Rollensatz, der den Ein- und Ausbau des Lagers erleichtert. Beide Bauarten können einseitig axiale Kräfte aufnehmen und werden als Stützlager verwendet. Der einseitige feste Bord ermöglicht eine axiale Führung der Welle gegenüber dem Gehäuse in einer Richtung.

Rollenprofilierung und Spannungsverteilung bei Zylinderrollen im Vergleich. links ohne Profilierung, rechts mit

KRW Zylinderrollenlager sind standardmäßig mit optimierten Kontaktflächen zwischen Wälzkörpern und Laufbahnen ausgelegt. Durch die logarithmische Profilierung der Zylinderrollen werden schädliche Kantenspannungen auch bei sehr hohen Lasten vermieden. 

Einreihige, vollrollige Zylinderrollenlager eignen sich für die Aufnahme höchster radialer Kräfte und besitzen eine besonders hohe radiale Steifigkeit.

Lagerluft

Einreihige, vollrollige Zylinderrollenlager 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. Wälzlagerkomponenten eines Wälzlagertyps mit identisch genormter Lagerluft sind untereinander austauschbar. Bei Lagerluftklassen kleiner CN bzw. eingeschränkten Lagerluftklassen ist ein Austausch von Lagerkomponenten nicht mehr möglich, da die Komponenten aufeinander abgestimmt sind.

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Spezifische Nachsetzzeichen

Vvollrollig (ohne Käfig)
VHvollrollig (ohne Käfig), selbsthaltend

Ausgleich von Winkelfehlern

Einreihige vollrollige Zylinderrollenlager sind zum Ausgleich von Schiefstellungen nur bedingt geeignet. Die zulässige Schiefstellung zwischen Innen- und Außenring hängt von der Lagergröße, der inneren Konstruktion des Lagers, dem Betriebsspiel und den wirkenden Kräften und Momenten ab. Schiefstellungen führen zu einem ungünstigeren Ablaufen der Wälzkörper und rufen im Lager Zusatzbeanspruchungen hervor, die die Gebrauchsdauer verringern.

 

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.

Allgemeine Informationen zu Käfigwerkstoffen

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

a) Loslager

Für ein rein radial belastetes Zylinderrollenlager, das als Loslager wirkt, gilt:

Pdynamisch äquivalente Belastung[kN]
Frdynamisch radiale Kraft[kN]

 

b) Festlager

Die äquivalente Lagerlebensdauer für die axial belasteten Radial-Zylinderrollenlager, also Zylinderrollenlager mit Borden am Innen- und Außenring zur axialen Führung der Welle, ist abhängig von dem Verhältnis Fa/Fr (Axialkraft / Radialkraft). Die dynamisch äquivalente Lagerbelastung lässt sich durch nachstehende Formel ermitteln:

Pdynamisch äquivalente Belastung[kN]
Frdynamisch radiale Kraft[kN]
Fadynamisch axiale Kraft[kN]
eBerechnungsfaktor, siehe Tabelle[-]

 

Lager der MaßreiheBerechnungsfaktor e
180,2
22, 29, 30, 230,3

Wenn Fa/Fr > e, dann ist die KRW Anwendungstechnik zu kontaktieren.

 

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:

S0statische Tragsicherheit (aus der Lagertabelle)[-]
C0statische Tragzahl[kN]
P0 statisch äquivalente Lagerbelastung[kN]
nLagerdrehzahl[min-1]
dmmittlerer Lagerdurchmesser [dm = (D+d)/2][mm]

 

Statische Tragfähigkeit

F0rmaximale radiale statische Belastung[kN]

 

Zulässige dynamische axiale Tragfähigkeit

Die axiale Belastbarkeit eines Zylinderrollenlagers mit den Borden am Innen- und Außenring hängt primär von der Wärmebilanz des Lagers und somit von den Schmierungs- und Reibungsverhältnissen ab. Bei der axialen Belastung des Lagers muss stets ein tragender Schmierfilm im Kontaktbereich zwischen Rollenstirnseite und Bord vorhanden sein. Vor der Verwendung der nachstehenden Gleichung müssen folgende Betriebsbedingungen erfüllt sein:

  • Viskositätsverhältnis κ ≥ 2
  • maximale Schiefstellung zwischen Innen- und Außenring ≤ 1 Winkelminute
  • Bei Fettschmierung ist darauf zu achten, dass immer ausreichend Schmierstoff in den Kontakt gelangt
  • Additive werden empfohlen
FaHzulässige hydrodynamische Grenzbelastung[N]
fbfür vollrollige Lager     0,0061[-]
dmmittlerer Lagerdurchmesser[mm]
nDrehzahl[min-1]
νBetriebsviskosität[mm²/s]

Bei axial belasteten Zylinderrollenlagern sind die belasteten Borde über die gesamte Bordhöhe zu unterstützen. Die Bordhöhen sind den Lagertabellen zu entnehmen.

Radiale Mindestbelastung

Für den zuverlässigen Betrieb eines Wälzlagers wird eine Mindestbelastung benötigt. Wenn die Mindestbelastung unterschritten wird, kann Schlupf auftreten. Die radiale Mindestbelastung für vollrollige Zylinderrollenlager kann überschlägig mit 1,67% der statischen Tragzahl C0 des Lagers angenommen werden. Sollte dieser Wert unterschritten werden, ist Rücksprache mit der KRW Anwendungstechnik zu halten.

 


 

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