Zylinderrollenlager

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.

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.

KRW unterscheidet zwischen kinematischer Grenzdrehzahl n_G und thermischer Bezugsdrehzahl n_th. 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.

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:

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 F_a/F_r (Axialkraft / Radialkraft). Die dynamisch äquivalente Lagerbelastung lässt sich durch nachstehende Formel ermitteln:

Wenn F_a/F_r > e, dann ist die KRW Anwendungstechnik zu kontaktieren.

Für statisch beanspruchte Lager

Bei sehr langsam drehenden Lagern (n x d_m ≤ 4000 mm/min) verliert die dynamische Dimensionierung ihre Gültigkeit. Die statische Tragsicherheit S₀ errechnet sich nach:

Statische 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

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

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.