Zylinderrollenlager
zweireihig, mit Käfig
- Vielzahl an Bauformen lieferbar
- hohe bis sehr hohe Tragzahlen
- mit zylindrischer oder konischer Bohrung lieferbar
Zweireihige Zylinderrollenlager mit Käfig können aufgrund des linienförmigen Kontaktes zwischen Wälzkörper und Lagerring sehr hohe, radiale Kräfte aufnehmen. Sie lassen sich in zwei grundsätzlichen Bauformen unterteilen, die sich aufgrund der Position der Borde am Innen- oder Außenring unterscheiden. Zweireihige Zylinderrollenlager sind zerlegbar und lassen sich daher einfach montieren und demontieren. Sie eignen sich für mittlere bis hohe Drehzahlanforderungen, sind besonders kippsteif und lassen demzufolge keinen Ausgleich von Winkelfehlern zu.
Abmessungen und Toleranzen
Zweireihige 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.
Normen
Die Hauptabmessungen der Zylinderrollenlager sind in der DIN 5412-4 (Wälzlager – zweireihige Zylinderrollenlager), der DIN 616 (Wälzlager - Maßpläne) und in der ISO 15 (Radiallager - Allgemeine Abmessungen) genormt.
Lagerausführungen
Zweireihige Zylinderrollenlager mit Käfig sind zerlegbare, nicht selbsthaltende Lager, die in den Grundbauformen NNU und NN verfügbar sind.
Bei NNU-Lager besitzt der Außenring drei feste Borde, währenddessen der Innenring bordlos ist. Bei NN-Lagern befinden sich die drei festen Borde am Innenring, der Außenring ist bordlos.
Zweireihige Zylinderrollenlager mit Käfig eignen sich für die Aufnahme sehr hoher radialer Kräfte und besitzen eine besonders hohe Steifigkeit. Zylinderrollenlager können mit zylindrischer oder kegeliger Bohrung geliefert werden.
Die bordlose Ausführung der Laufringe beider Bauformen ermöglichen eine Verschiebung der Welle gegenüber dem Gehäuse in axialer Richtung. Der Ausgleich der Verschiebung oder auch Längendehnung der Welle erfolgt zwangfrei im Lager, sodass ein Schiebesitz im Gehäuse oder auf der Welle nicht notwendig ist.
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.
Rollenprofilierung und Spannungsverteilung bei Zylinderrollen im Vergleich: links ohne Profilierung, rechts mit Profilierung
Lagerluft
Zweireihige 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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Käfig
Zweireihige Zylinderrollenlager sind bei KRW standardmäßig mit einem wälzkörpergeführten Messingmassivkammkäfig (Nachsetzzeichen: M) ausgestattet. Andere Käfigausführungen sind auf Nachfrage verfügbar oder werden anwendungsspezifisch ausgewählt und entsprechend am Lager gekennzeichnet.
Nachsetzzeichen
Ausgleich von Winkelfehlern
Zweireihige Zylinderrollenlager 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
Für ein rein radial belastetes Zylinderrollenlager, das als Loslager wirkt, gilt:
| P | dynamisch äquivalente Belastung | [kN] |
| Fr | dynamische radiale 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
| F0r | maximale radiale statische Belastung | [kN] |
Radiale Mindestbelastung
Für den zuverlässigen Betrieb eines Wälzlagers wird eine Mindestbelastung benötigt. Wenn die Mindestbelastung unterschritten wird, kann Schlupf auftreten. Die radiale Mindestbelastung für zweireihige 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.
