Inhaltsverzeichnis
Die Lager:
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Nadellager in X-life-Qualität: Vergleich der Tragfähigkeit mit etwa abmessungsgleicher Nadelhülse; Winkeleinstellbarkeit bei Einstell-Nadellagern (zulässiger Einstellwinkel) Cr = Dynamische Tragzahl |
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Ausführungsvarianten
Nadellager gibt es in der Ausführung:
Nadellager sind Lager in X-life-Qualität ➤ Link.
Neben den in diesem Kapitel beschriebenen Lagern stehen auf Anfrage Nadellager in weiteren Baureihen, Ausführungen und Größen sowie für spezielle Anwendungen zur Verfügung.
Nadellager sind Loslager
Nadellager sind radial niedrig bauende, sehr tragfähige Wälzlager, die als Loslager verwendet werden und zur Gruppe der Radial-Nadellager gehören. Diese Lager bestehen aus massiven Außenringen, Nadelkränzen und herausnehmbaren Innenringen; d. h., sie können entsprechend der Anwendung mit oder ohne Innenring geliefert werden ➤ Bild bis ➤ Bild. Die Lagerringe sind nicht wie die Außenhülsen der Nadelhülsen und Nadelbüchsen spanlos gezogen, sondern spanend gefertigt. Durch ihre Loslagerfunktion können die Lager die Welle in keiner Richtung axial führen.
Die Borde führen den Nadelkranz
Nadellager mit Borden am Außenring sind montagefertige Baueinheiten. Außenring und Nadelkranz bilden eine selbsthaltende Einheit. Der Nadelkranz wird durch die Borde des Außenrings geführt. Der Außenring hat eine Schmiernut und mindestens eine Schmierbohrung. Ohne Nachschmiermöglichkeit sind die Bauformen NK mit Fw ≦ 10 mm und NKI mit d ≦ 7 mm. Die Lager sind überwiegend einreihig, die Bauform RNA69 ist ab dem Hüllkreisdurchmesser Fw = 40 mm zweireihig; d. h., sie sind mit zwei Nadelkränzen ausgestattet. Die Lager gibt es:
Lieferbare Bauformen
Nadellager mit Borden am Außenring, ohne Innenring, gibt es in den folgenden Bauformen und Maßreihen:
Für radial besonders raumsparende Lagerungen
Lager ohne Innenring eignen sich sehr gut für kompakte, radial besonders raumsparende Lagerungen, wenn die Laufbahn auf der Welle gehärtet und geschliffen werden kann ➤ Abschnitt. Wird auf den Innenring verzichtet, kann die Welle dicker und damit auch steifer ausgelegt werden.
Längenausgleich (axiale Verschiebbarkeit)
Radial-Nadellager werden als Loslager eingesetzt, also wenn die Welle gegenüber dem Gehäuse einen axialen Längenausgleich ermöglichen muss. Die axiale Verschiebbarkeit der Welle hängt bei Lagern ohne Innenring nur von der Breite der Laufbahn auf der Welle ab.
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Nadellager mit Borden am Außenring, ohne Innenring, offen Fr = Radiale Belastung
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Nadellager mit Borden am Außenring, ohne Innenring, ein- oder beidseitig abgedichtet Fr = Radiale Belastung
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Lieferbare Bauformen
Nadellager mit Borden am Außenring und mit Innenring gibt es in folgenden Bauformen und Maßreihen:
Lager mit Innenring werden eingesetzt, wenn die Welle nicht als Wälzlagerlaufbahn ausführbar ist. Die Lager sind einreihig, NA69 ist ab d ≧ 32 mm zweireihig.
Axialer Verschiebeweg des Innenrings
Bei Lagern mit Innenring erfolgt die Axialverschiebung der Welle gegenüber dem Gehäuse während der Drehbewegung zwangfrei im Lager zwischen den Nadelrollen und der bordlosen Laufbahn des Innenrings. Der maximale axiale Verschiebeweg s ist in den Produkttabellen angegeben. Treten größere Verschiebungen auf, kann der Standardring durch einen breiteren Innenring IR ersetzt werden. Innenringe ➤ Link.
Bei den Standardlagern sind die Innenringe auf die Hüllkreistoleranz F6 abgestimmt und können innerhalb ihrer Genauigkeitsklasse miteinander vertauscht (gemischt verwendet) werden.
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Nadellager mit Borden am Außenring, mit Innenring, offen Fr = Radiale Belastung
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Nadellager mit Borden am Außenring, mit Innenring, ein- oder beidseitig abgedichtet Fr = Radiale Belastung
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Die Lagerteile können getrennt voneinander eingebaut werden
Nadellager ohne Borde am Außenring sind montagefertige Baueinheiten. Die Lager sind nicht selbsthaltend. Dadurch können Außenring, Nadelkranz und Innenring getrennt voneinander eingebaut werden. Die Montage des Nadelkranzes ist auf unterschiedliche Art möglich: Er kann zusammen mit der Welle, dem Außenring oder dem Innenring montiert werden oder ist nachträglich zwischen Außenring und Welle bzw. Innenring einsetzbar. Nadelkranz und Außenring dürfen beim Einbau jedoch nicht mit gleichen Bauteilen anderer Lager ausgetauscht, sondern müssen immer so wie ausgeliefert eingebaut werden. Der überwiegende Teil ist einreihig. Zweireihige Lager bestehen aus zwei nebeneinander angeordneten einreihigen Nadelkränzen. Sie haben eine Schmiernut am Umfang des Außenrings, mindestens eine Schmierbohrung im Außenring und das Nachsetzzeichen ZW-ASR1 ➤ Abschnitt. Lieferbar sind auch Lager mit einer Schmierbohrung im Innenring; diese haben das Nachsetzzeichen IS1 ➤ Abschnitt.
Nadellager ohne Borde am Außenring gibt es:
Lieferbare Bauformen
Nadellager ohne Borde am Außenring, ohne Innenring, gibt es in folgenden Bauformen:
Für radial besonders raumsparende Lagerungen
Lager ohne Innenring eignen sich sehr gut für kompakte, radial besonders raumsparende Lagerungen, wenn die Laufbahn auf der Welle gehärtet und geschliffen werden kann ➤ Abschnitt. Wird auf den Innenring verzichtet, kann die Welle dicker und damit auch steifer ausgelegt werden. Ist die Laufbahn auf der Welle entsprechend maß- und formgenau gefertigt, sind Lagerungen mit erhöhter Laufgenauigkeit möglich.
Längenausgleich (axiale Verschiebbarkeit)
Radial-Nadellager werden als Loslager eingesetzt, also wenn die Welle gegenüber dem Gehäuse einen axialen Längenausgleich ermöglichen muss. Die axiale Verschiebbarkeit der Welle hängt bei Lagern ohne Innenring nur von der Breite der Laufbahn auf der Welle ab.
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Nadellager ohne Borde am Außenring, ohne Innenring, offen Fr = Radiale Belastung
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Lieferbare Bauformen
Nadellager ohne Borde am Außenring, mit Innenring, gibt es in folgenden Bauformen:
Lager mit Innenring werden eingesetzt, wenn die Welle nicht als Wälzlagerlaufbahn ausführbar ist.
Axialer Verschiebeweg des Innenrings
Bei Lagern mit Innenring erfolgt die Axialverschiebung der Welle gegenüber dem Gehäuse während der Drehbewegung zwangsfrei im Lager zwischen den Nadelrollen und der bordlosen Laufbahn des Innenrings. Der maximale axiale Verschiebeweg s ist in den Produkttabellen angegeben. Treten größere Verschiebungen auf, kann der Standardring durch einen breiteren Innenring der IR ersetzt werden. Innenringe ➤ Link.
Außenring und Nadelkranz sind aufeinander abgestimmt und dürfen beim Einbau nicht mit Bauteilen gleich großer Lager vertauscht werden. Bei den Standardlagern sind die Innenringe auf die Hüllkreistoleranz F6 abgestimmt und können innerhalb ihrer Genauigkeitsklasse miteinander vertauscht (gemischt verwendet) werden.
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Nadellager ohne Borde am Außenring, mit Innenring, offen Fr = Radiale Belastung
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Zum Ausgleich von Fluchtungsfehlern geeignet
Einstell-Nadellager bestehen aus spanlos geformten Außenhülsen, Kunststoff-Stützringen mit hohlkugeliger Innenform, Außenringen mit sphärischer Mantelfläche, Nadelkränzen und herausnehmbaren Innenringen ➤ Bild. Diese Lager gleichen durch ihre Konstruktion Fluchtungsfehler aus, da sich der Außenring mit seiner spärischen Mantelfläche im hohlkugeligen Kunststoff-Stützring bewegen kann ➤ Abschnitt. Aufgrund ihrer Loslagerfunktion können die Lager die Welle in keiner Richtung axial führen.
Lieferbare Bauformen
Einstell-Nadellager gibt es in der Bauform RPNA ➤ Bild.
Für radial besonders raumsparende Lagerungen
Lager ohne Innenring eignen sich sehr gut für niedrige und besonders raumsparende Lagerungen, wenn die Laufbahn auf der Welle gehärtet und geschliffen werden kann ➤ Abschnitt. Wird auf den Innenring verzichtet, kann die Welle dicker und damit auch steifer ausgelegt werden.
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Einstell-Nadellager ohne Innenring Fr = Radiale Belastung
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Lieferbare Bauformen
Einstell-Nadellager gibt es in der Bauform PNA ➤ Bild.
Lager mit Innenring werden eingesetzt, wenn die Welle nicht als Wälzlagerlaufbahn ausführbar ist.
Axialer Verschiebeweg des Innenrings
Bei Lagern mit Innenring erfolgt die Axialverschiebung der Welle gegenüber dem Gehäuse während der Drehbewegung zwangfrei im Lager zwischen den Nadelrollen und der bordlosen Laufbahn des Innenrings. Der maximale axiale Verschiebeweg s ist in den Produkttabellen angegeben. Treten größere Verschiebungen auf, kann der Standardring durch einen breiteren Innenring der IR ersetzt werden. Inneringe ➤ Link.
Bei den Standardlagern sind die Innenringe auf die Hüllkreistoleranz F6 abgestimmt und können innerhalb ihrer Genauigkeitsklasse miteinander vertauscht (gemischt verwendet) werden.
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Einstell-Nadellager mit Innenring Fr = Radiale Belastung |
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Die hier beschriebenen Radial-Nadellager sind X-life-Lager. Diese Lager zeichnen sich durch eine sehr hohe Tragfähigkeit und lange Lebensdauer aus. Erreicht wird das u. a. durch eine geänderte Innenkonstruktion, die optimierte Kontaktgeometrie zwischen den Nadeln und Laufbahnen, eine höhere Qualität des Stahls und der Wälzkörper, die höhere Oberflächenqualität und eine angepasste Wärmebehandlung und/oder Beschichtung.
Höherer Kundennutzen durch X-life
Aus den technischen Detailverbesserungen ergeben sich eine Reihe von Vorteilen wie z. B.:
Niedrigere Betriebskosten, höhere Maschinenverfügbarkeit
In Summe verbessern diese Vorteile die Gesamtwirtschaftlichkeit der Lagerstelle deutlich und erhöhen damit die Effizienz der Maschine und Anlage nachhaltig.
Nachsetzzeichen XL
X-life-Radial-Nadellager haben das Nachsetzzeichen XL im Kurzzeichen ➤ Bild und ➤ Bild.
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Berechnete und im Versuch getestete Lebensdauer – X-life‑Nadellager im Vergleich mit Lagern ohne X-life-Qualität Lnmr = Modifizierte Referenzlebensdauer
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Breites Einsatzspektrum
Aufgrund ihrer besonderen technischen Merkmale eignen sich X-life-Nadellager sehr gut für Lagerungen in:
X-life steht für eine hohe Produkt-Leistungsdichte und damit für einen besonders großen Kundennutzen.
Die Lager sind reine Radiallager
Radial-Nadellager nehmen durch den Linienkontakt sehr hohe radiale Kräfte auf, sie dürfen jedoch nur rein radial belastet werden. Muss die Lagerstelle auch axiale Kräfte aufnehmen, können die Nadellager beispielsweise mit Axial-Nadellagern AXW kombiniert werden ➤ Bild. Außerdem steht für kombinierte Lasten ein umfangreiches Sortiment an kombinierten Nadellagern zur Verfügung ➤ Link.
Wird die Oberfläche der Wellenlaufbahn nach DIN 617 ausgeführt, müssen die Tragzahlen Cr in den Produkttabellen um 15% verringert werden.
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Radial-Nadellager mit Axial-Nadellager kombiniert Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung
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Die Lager eignen sich nicht zum Ausgleich von Schiefstellungen der Welle gegenüber dem Gehäuse
Nadellager ohne oder mit Borden am Außenring eignen sich nicht zum Ausgleich von Winkelfehlern. Inwieweit eine Schiefstellung der Welle gegenüber der Gehäusebohrung toleriert werden kann, hängt von Faktoren wie der Konstruktion der Lagerung, der Lagergröße, dem Betriebsspiel, der Belastung ab. Deshalb kann hier kein Richtwert für eine mögliche Schiefstellung angegeben werden. Treten Winkelfehler auf, können Einstell-Nadellager eingesetzt werden ➤ Bild.
Schiefstellungen verursachen auf jeden Fall höhere Laufgeräusche, beanspruchen die Käfige stärker und wirken sich nachteilig auf die Gebrauchsdauer der Lager aus.
Einstell-Nadellager gleichen statische Fluchtungsfehler aus
Durch den sphärischen Außenring und den hohlkugeligen Stützring kompensieren Einstell-Lager statische Fluchtungsfehler der Welle gegenüber dem Gehäuse bis 3° ➤ Bild und ➤ Abschnitt. Die Lager dürfen jedoch nicht zur Aufnahme von Schwenk- und Taumelbewegungen eingesetzt werden. Bei der Einstellbewegung zwischen der Außenhülse und dem Laufring tritt ein Losbrechmoment auf. Zur Einstellbewegung müssen die Toleranzen für die Gehäusebohrung eingehalten werden ➤ Tabelle.
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Ausgleich von Fluchtungsfehlern
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Befettete Lager
Die abgedichteten Lager sind mit einem hochwertigen Lithiumkomplexseifenfett nach GA08 befettet. Zum Nachschmieren eignet sich Arcanol Load150. Dazu hat der Außenring eine Schmierbohrung und eine Schmiernut ➤ Abschnitt.
Befettete Lager vor dem Einbau nicht auswaschen. Erfolgt der Einbau mit thermischen Werkzeugen, sollen die Lager mit Rücksicht auf die Fettfüllung und den Dichtungswerkstoff nicht höher als auf +80 °C erwärmt werden. Sind höhere Anwärmtemperaturen notwendig, ist zu beachten, dass die zulässigen Fett- und Dichtungs-Temperaturobergrenzen nicht überschritten werden. Zum Anwärmen empfiehlt Schaeffler Induktions-Anwärmgeräte ➤ Link.
Nicht befettete Lager
Offene Lager sind nicht befettet. Diese müssen mit Öl oder Fett geschmiert werden.
Verträglichkeit mit Kunststoffkäfigen
Werden Lager mit Kunststoffkäfig verwendet, ist sicherzustellen, dass beim Einsatz von Syntheseölen oder Schmierfetten auf Syntheseölbasis sowie bei Schmierstoffen mit einem hohen Anteil an EP‑Zusätzen die Verträglichkeit des Schmierstoffs mit dem Käfigmaterial gegeben ist.
Ölwechselfristen einhalten
Gealtertes Öl und im Öl enthaltene Additive können bei höheren Temperaturen die Gebrauchsdauer der Kunststoffe beeinträchtigen. Vorgegebene Ölwechselfristen müssen deshalb unbedingt eingehalten werden.
Bestehen Unsicherheiten darüber, ob der gewählte Schmierstoff für die Anwendung geeignet ist, bitte bei Schaeffler bzw. beim Schmierstoffhersteller rückfragen.
Die Lager sind offen oder abgedichtet
Nadellager gibt es in nicht abgedichteter Ausführung nach DIN 617:2008 bzw. ISO 3245:2015 und abgedichtet nach DIN 617:2008.
Integrierte Dichtungen sind besonders bauraumsparend
Die berührenden Dichtungen schützen bei normalen Betriebsbedingungen vor Schmutz, Spritzwasser und dem Verlust von Schmierstoff. Solche in das Lager integrierte Dichtungen sind eine bauraumsparende, zuverlässige, bewährte und wirtschaftliche Abdichtungslösung ➤ Bild und ➤ Bild. Als Dichtungswerkstoff wird der ölbeständige und verschleißfeste Elastomerwerkstoff NBR eingesetzt. Die Dichtlippen liegen mit definiertem Anpressdruck an der geschliffenen Gleitfläche an.
Abdichtung in der Anschlusskonstruktion vorsehen
Bei nicht abgedichteten Lagern muss die Abdichtung der Lagerstelle in der Anschlusskonstruktion erfolgen. Diese muss zuverlässig verhindern, dass:
Die Dichtringe dürfen nicht als Anlauffläche für den Käfig genutzt werden, da diese dadurch beschädigt werden und damit ihre Dichtfunktion nicht mehr erfüllen können.
Wirkungsvolle Dichtelemente zur Abdichtung offener Lager
Lagerstellen mit offenen Nadellagern können kostengünstig mit den Dichtringen G abgedichtet werden. Die Dichtringe sind als berührende Dichtungen ausgeführt und werden vor dem Lager angeordnet ➤ Bild. Sie eignen sich für Umfangsgeschwindigkeiten an der Lauffläche bis 10 m/s und schützen die Lagerstelle sicher vor Verunreinigungen, Spritzwasser und übermäßigem Verlust von Schmierfett. Die Dichtringe sind auf die geringen radialen Abmessungen der Nadellager abgestimmt. Sie sind sehr montagefreundlich, da sie einfach in die Gehäusebohrung gepresst werden.
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Abdichtung der Lagerstelle mit einem Dichtring G
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Grenz- und Bezugsdrehzahlen in den Produkttabellen
In den Produkttabellen sind für die Lager im Allgemeinen zwei Drehzahlen angegeben:
Die Grenzdrehzahl nG ist die kinematisch zulässige Drehzahl des Lagers. Sie darf auch bei günstigen Einbau- und Betriebsbedingungen nicht ohne vorherige Rücksprache mit Schaeffler überschritten werden ➤ Link.
Die in den Produkttabellen angegebenen Werte gelten gilt bei nicht abgedichteten Lagern für Ölschmierung und bei werkseitig befetteten, abgedichteten Lagern für Fettschmierung.
Werte bei Fettschmierung
Für Einstell-Nadellager sind bei Fettschmierung 60% des in den Produkttabellen angegebenen Wertes zulässig.
nϑr dient zur Berechnung von nϑ
Die thermische Bezugsdrehzahl nϑr ist keine anwendungsbezogene Drehzahlgrenze, sondern eine rechnerische Hilfsgröße zur Ermittlung der thermisch zulässigen Betriebsdrehzahl nϑ ➤ Link.
Lager mit berührenden Dichtungen
Für Lager mit berührenden Dichtungen sind nach DIN ISO 15312:2004 keine Bezugsdrehzahlen definiert. In den Produkttabellen ist für diese Lager deshalb nur die Grenzdrehzahl nG angegeben.
Der Schaeffler Geräuschindex (SGI) ist für diese Lagerart noch nicht verfügbar ➤ Link. Die Einführung und Aktualisierung der Daten für diese Baureihen erfolgt sukzessiv.
Limitierende Größen
Die Betriebstemperatur der Lager ist begrenzt durch:
Mögliche Betriebstemperaturen der Nadellager mit Borden ➤ Tabelle.
Zulässige Temperaturbereiche
|
Betriebstemperatur |
Nadellager mit oder ohne Borde, Einstell-Nadellager |
||
|---|---|---|---|
|
offene Lager |
abgedichtete Lager, Einstell-Nadellager |
mit Kunststoffkäfig |
|
|
|
–30 °C bis +120 °C |
–20 °C bis +100 °C begrenzt durch den Schmierstoff, den Dichtungswerkstoff und den Stützring aus Kunststoff |
–20 °C bis +120 °C |
Sind Temperaturen zu erwarten, die außerhalb der angegebenen Werte liegen, bitte bei Schaeffler rückfragen.
Standard sind Massivkäfige aus Polyamid PA66 sowie Stahlblech
Die Standardkäfige sind aus Stahlblech oder Kunststoff (Polyamid PA66). Lager mit Kunststoffkäfig haben das Nachsetzzeichen TV. Einstell-Nadellager sind mit Käfigen aus Stahlblech bestückt.
Standard ist CN
Nadellager mit Innenring werden serienmäßig mit der radialen Lagerluft CN (normal) gefertigt ➤ Tabelle. CN wird im Kurzzeichen nicht angegeben.
Bei Lagern mit Borden am Außenring sind bestimmte Abmessungen auf Anfrage auch mit der größeren Lagerluft C3 lieferbar.
Die Werte der radialen Lagerluft bei Lagern mit Innenring entsprechen DIN 620‑4:2004 (ISO 5753‑1:2009) ➤ Tabelle. Sie gelten für Lager im unbelasteten, messkraftfreien Zustand (ohne elastische Deformation).
Radiale Lagerluft von Nadellagern mit Innenring
|
Nenndurchmesser |
Radiale Lagerluft |
||||
|---|---|---|---|---|---|
|
d |
CN |
C3 |
|||
|
mm |
μm |
μm |
|||
|
über |
bis |
min. |
max. |
min. |
max. |
|
‒ |
24 |
20 |
45 |
35 |
60 |
|
24 |
30 |
20 |
45 |
35 |
60 |
|
30 |
40 |
25 |
50 |
45 |
70 |
|
40 |
50 |
30 |
60 |
50 |
80 |
|
50 |
65 |
40 |
70 |
60 |
90 |
|
65 |
80 |
40 |
75 |
65 |
100 |
|
80 |
100 |
50 |
85 |
75 |
110 |
|
100 |
120 |
50 |
90 |
85 |
125 |
|
120 |
140 |
60 |
105 |
100 |
145 |
|
Fortsetzung ▼ |
|||||
Radiale Lagerluft von Nadellagern mit Innenring
|
Nenndurchmesser |
Radiale Lagerluft |
||||
|---|---|---|---|---|---|
|
d |
CN |
C3 |
|||
|
mm |
μm |
μm |
|||
|
über |
bis |
min. |
max. |
min. |
max. |
|
140 |
160 |
70 |
120 |
115 |
165 |
|
160 |
180 |
75 |
125 |
120 |
170 |
|
180 |
200 |
90 |
145 |
140 |
195 |
|
200 |
225 |
105 |
165 |
160 |
220 |
|
225 |
250 |
110 |
175 |
170 |
235 |
|
250 |
280 |
125 |
195 |
190 |
260 |
|
280 |
315 |
130 |
205 |
200 |
275 |
|
315 |
355 |
145 |
225 |
225 |
305 |
|
355 |
400 |
190 |
280 |
280 |
370 |
|
400 |
450 |
210 |
310 |
310 |
410 |
|
450 |
500 |
220 |
330 |
330 |
440 |
|
Fortsetzung ▲ |
|||||
Für Lager ohne Innenring ist der Hüllkreisdurchmesser maßgebend
Für Lager ohne Innenring ist anstelle der radialen Lagerluft das Maß des Hüllkreisdurchmesser Fw maßgebend. Der Hüllkreis ist der innere Begrenzungskreis der Nadelrollen bei spielfreier Anlage an der Außenlaufbahn. Im nicht eingebauten Zustand der Lager liegt der Hüllkreis Fw in der Toleranzklasse F6. Abmaße ➤ Tabelle.
Abmaße des Hüllkreisdurchmessers
|
Hüllkreisdurchmesser Fw |
Toleranzklasse F6 |
Toleranzklasse F8 |
|||
|---|---|---|---|---|---|
|
mm |
Toleranz des Hüllkreisdurchmessers Fw |
||||
|
oberes |
unteres |
oberes |
unteres |
||
|
über |
bis |
μm |
μm |
μm |
μm |
|
3 |
6 |
+18 |
+10 |
+28 |
+10 |
|
6 |
10 |
+22 |
+13 |
+35 |
+13 |
|
10 |
18 |
+27 |
+16 |
+43 |
+16 |
|
18 |
30 |
+33 |
+20 |
+53 |
+20 |
|
30 |
50 |
+41 |
+25 |
+64 |
+25 |
|
50 |
80 |
+49 |
+30 |
+76 |
+30 |
|
80 |
120 |
+58 |
+36 |
+90 |
+36 |
|
120 |
180 |
+68 |
+43 |
+106 |
+43 |
|
180 |
250 |
+79 |
+50 |
+122 |
+50 |
|
250 |
315 |
+88 |
+56 |
+137 |
+56 |
|
315 |
400 |
+98 |
+62 |
+151 |
+62 |
|
400 |
500 |
+108 |
+68 |
+165 |
+68 |
Soll der Hüllkreis in der Toleranzklasse F6 liegen, darf die Paarung Außenring/Nadelkranz (Lieferausführung) beim Einbau der Lager nicht mit Teilen anderer Paarungen vertauscht werden.
Die Hauptabmessungen der Nadellager entsprechen ISO 15:2017. Die Hauptabmessungen der Bauformen RNA48, NA48, RNA49, NA49, RNA69, NA69 entsprechen DIN 617:2008 und ISO 1206:2001.
Die Grenzmaße für Kantenabstände entsprechen DIN 620‑6:2004. Die maximalen Kantenabstände der Innenringe nach DIN 620‑6:2004 sind zu berücksichtigen. Übersicht und Grenzwerte ➤ Abschnitt.
Die Toleranzen für die Maß- und Laufgenauigkeit der Nadellager entsprechen ISO 492:2014. Davon ausgenommen sind die Bauformen RNA48, NA48, RNA49, NA49, RNA69, NA69 sowie die Einstell-Nadellager, die Maß- und Lauftoleranzen dieser Lager entsprechen ISO 1206:2001. Nadellager mit Borden sind auf Anfrage mit höherer Maß- Form- und Laufgenauigkeit (Nachsetzzeichen P5) lieferbar. Ausgenommen davon sind der Außendurchmesser und die Breite der Außenhülse bei den Einstell-Nadellagern. Die Toleranz der Breite ist hier ±0,5 mm.
Die Bedeutung der in diesem Kapitel verwendeten Nachsetzzeichen zeigt ➤ Tabelle sowie medias interchange http://www.schaeffler.de/std/1B69.
Nachsetzzeichen und ihre Bedeutung
|
Nachsetzzeichen |
Bedeutung der Nachsetzzeichen |
|
|---|---|---|
|
ASR1 |
Schmierbohrung und Schmiernut im Außenring, abhängig von der Baugröße |
Standard |
|
C3 |
Radialluft C3 (größer als normal) |
Sonderausführung, auf Anfrage |
|
D |
Lager mit verbessertem Stahlkäfig für Downsizingoption |
Standard |
|
IS1 |
Schmierbohrung im Innenring, abhängig von |
Standard |
|
P5 |
Lager mit hoher Maß-, Form- und Laufgenauigkeit |
Sonderausführung, auf Anfrage |
|
RSR |
einseitig berührende Dichtung (Lippendichtung) |
Standard |
|
TV |
Lager mit Käfig aus glasfaserverstärktem Polyamid PA66 |
Standard |
|
TW |
Lager mit Käfig aus glasfaserverstärktem Polyamid PA66 und zwei kurzen Nadeln pro Käfigtasche |
auf Anfrage |
|
XL |
X-life-Lager |
Standard |
|
ZW |
zweireihig, abhängig von der Baugröße |
Standard |
|
2RSR |
beidseitig berührende Dichtung (Lippendichtung) |
Standard |
Beispiele zur Bildung der Lagerbezeichnung
Die Bezeichnung der Lager folgt einem festgelegten Schema. Beispiele ➤ Bild bis ➤ Bild. Für die Bildung der Kurzzeichen gilt teilweise DIN 623-1 ➤ Bild.
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Einreihiges Nadellager mit Borden am Außenring, ohne Innenring, offen: Aufbau des Kurzzeichens |
 |
|
Einreihiges Nadellager mit Borden am Außenring, ohne Innenring, beidseitig abgedichtet: Aufbau des Kurzzeichens |
 |
|
Zweireihiges Nadellager ohne Borde am Außenring, ohne Innenring, offen: Aufbau des Kurzzeichens |
 |
|
Einstell-Nadellager mit Innenring: Aufbau des Kurzzeichens |
 |
P = Fr bei rein radialer Belastung konstanter Größe und Richtung
Die zur Dimensionierung dynamisch beanspruchter Lager verwendete Lebensdauer-Grundgleichung L = (Cr/P)p setzt eine Belastung konstanter Größe und Richtung voraus. Bei Radiallagern ist das eine rein radiale Belastung Fr. Ist dies gegeben, wird in die Lebensdauergleichung für P die Lagerbelastung Fr eingesetzt (P = Fr) ➤ Formel.
Nadellager und Einstell-Nadellager sind Loslager und dürfen nur radial belastet werden.
Dynamische äquivalente Belastung
Legende
| P | N |
Dynamische äquivalente Lagerbelastung |
| Fr | N |
Radiale Belastung |
Werden die Nadellager statisch belastet, gilt ➤ Formel.
Statische äquivalente Belastung
Legende
| P0 | N |
Statische äquivalente Lagerbelastung |
| F0r | N |
Größte auftretende radiale Belastung (Maximalbelastung) |
S0 = C0/P0
Neben der nominellen Lebensdauer L (L10h) ist immer auch die statische Tragsicherheit S0 zu überprüfen ➤ Formel.
Statische Tragsicherheit
Legende
| S0 | - |
Statische Tragsicherheit |
| C0 | N |
Statische Tragzahl |
| P0 | N |
Statische äquivalente Lagerbelastung |
Um Schlupfschäden zu vermeiden, ist eine radiale Mindestbelastung von P ＞ C0r/60 notwendig
Damit zwischen den Kontaktpartnern kein Schlupf auftritt, müssen die Nadellager stets ausreichend hoch belastet sein. Erfahrungsgemäß ist dazu eine radiale Mindestbelastung in der Größenordnung von P ＞ C0r/60 erforderlich. In den meisten Fällen ist die Radiallast allerdings durch das Gewicht der gelagerten Teile und die äußeren Kräfte schon höher als die erforderliche Mindestbelastung.
Ist die radiale Mindestbelastung niedriger als oben angegeben, bitte bei Schaeffler rückfragen.
Lagerringe auf ganzem Umfang und ganzer Breite abstützen
Damit die Tragfähigkeit der Lager voll genutzt werden kann und die geforderte Lebensdauer erreicht wird, müssen die Lagerringe durch Auflageflächen auf ihrem ganzen Umfang und über die volle Laufbahnbreite fest und gleichmäßig abgestützt werden. Die Abstützung ist als zylindrische Sitzfläche ausführbar. Die Sitz- und Auflageflächen sollen nicht durch Nuten, Bohrungen oder sonstige Ausnehmungen unterbrochen sein. Die Genauigkeit der Gegenstücke muss bestimmten Anforderungen entsprechen ➤ Tabelle und ➤ Tabelle.
Zu sicheren radialen Befestigung sind feste Passungen notwendig
Nadellager mit Innenring werden radial durch Passungen auf der Welle und im Gehäuse befestigt. Neben der ausreichenden Abstützung der Ringe müssen die Lager auch radial sicher befestigt werden, damit die Lagerringe auf den Gegenstücken unter Last nicht „wandern“. Das geschieht im Allgemeinen durch feste Passungen zwischen den Lagerringen und den Gegenstücken. Werden die Ringe nicht ausreichend oder fehlerhaft befestigt, kann dies zu schweren Schäden an den Lagern und angrenzenden Maschinenteilen führen. Bei der Wahl der Passungen sind Einflussgrößen wie Umlaufverhältnisse, die Höhe der Belastung, die Lagerluft, Temperaturverhältnisse, die Ausführung der Gegenstücke, Ein- und Ausbaumöglichkeiten usw. zu berücksichtigen.
Treten stoßartige Belastungen auf, sind feste Passungen (Übergangs- oder Übermaßpassung) notwendig, damit sich die Ringe zu keinem Zeitpunkt lockern. Zu Spiel-, Übergangs- oder Übermaßpassung ➤ Tabelle und ➤ Tabelle.
Bei der Gestaltung der Lagerung sind die folgenden Angaben aus den technischen Grundlagen zu berücksichtigen:
Die Lager müssen auch in axialer Richtung sicher festgelegt sein
Da eine feste Passung allein meist nicht ausreicht, die Lagerringe auf der Welle und in der Gehäusebohrung auch in axialer Richtung sicher festzulegen, muss dies in der Regel durch eine zusätzliche axiale Befestigung bzw. Sicherung erfolgen. Die axiale Fixierung der Lagerringe ist auf die Art der Lageranordnung abzustimmen. Geeignet sind prinzipiell Wellen- und Gehäuseschultern, Gehäusedeckel, Muttern, Abstandsringe, Sicherungsringe usw. ➤ Bild und ➤ Bild.
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Axiale Sicherung der Lagerringe bei Lagern mit Borden am Außenring
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Axiale Sicherung der Lagerringe bei Lagern ohne Borde am Außenring
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Die Nadelkränze müssen durch seitliche gratfreie Anlaufflächen axial geführt. Die Anlaufflächen für den Käfig sind feinbearbeitet (Ra 2) und verschleißfest auszuführen. In den Produkttabellen sind das Größtmaß des Radius ra, die Durchmesser der Anlageschultern da, Da und das Maß db, Db für die axiale Führung des Nadelkranzes angegeben.
Toleranzklassen und Oberflächenausführung für das Gehäuse, abhängig vom Werkstoff – für Einstell-Nadellager
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Gehäusewerkstoff |
Bohrungstoleranz nach ISO 286-2 |
Rundheitstoleranz |
Parallelitätstoleranz |
empfohlener Mittenrauwert |
|---|---|---|---|---|
|
Ramax (Rzmax) |
||||
|
max. |
max. |
μm |
||
|
Stahl oder Gusseisen |
N6 Ⓔ |
IT5/2 |
IT5/2 |
0,8 (4) |
|
Leichtmetall |
R6 Ⓔ |
IT5/2 | IT5/2 | 0,8 (4) |
Für den Wellensitz mindestens IT6, für den Gehäusesitz mindestens IT7 vorsehen
Die Genauigkeit des zylindrischen Lagersitzes auf der Welle und im Gehäuse soll der Genauigkeit des eingesetzten Lagers entsprechen. Bei Nadellagern mit Borden mit der Toleranzklasse Normal soll der Wellensitz mindestens dem Grundtoleranzgrad IT6, der Gehäusesitz mindestens IT7 entsprechen. Richtwerte für die Form- und Lagetoleranzen der Lagersitzflächen ➤ Tabelle, Toleranzen t1 bis t3 entsprechend ➤ Bild. Zahlenwerte für die IT-Qualitäten ➤ Tabelle.
Richtwerte für die Form- und Lagetoleranzen der Lagersitzflächen
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Toleranzklasse |
Lager- |
Grundtoleranzgrade nach ISO 286-1 |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
nach ISO 492 |
nach DIN 620 |
Durchmessertoleranz |
Rundheitstoleranz |
Parallelitätstoleranz |
Gesamt-planlauf- |
|
|
t1 |
t2 |
t3 |
||||
|
Normal |
PN (P0) |
Welle |
IT6 (IT5) |
Umfangslast IT4/2 |
Umfangslast IT4/2 |
IT4 |
|
Punktlast IT5/2 |
Punktlast IT5/2 |
IT4 | ||||
| Normal | PN (P0) |
Gehäuse |
IT7 (IT6) |
Umfangslast IT5/2 |
Umfangslast IT5/2 |
IT5 |
|
Punktlast IT6/2 |
Punktlast IT6/2 |
IT5 | ||||
| - | P5 | Welle | IT5 | Umfanglast IT2/2 |
Umfanglast IT2/2 |
IT2 |
| Punktlast IT3/2 |
Punktlast IT3/2 |
IT2 | ||||
| - | P5 | Gehäuse | IT6 | Umfanglast IT3/2 |
Umfanglast IT3/2 |
IT3 |
| Punktlast IT4/2 |
Punktlast IT4/2 |
IT3 | ||||
Zahlenwerte für ISO-Grundtoleranzen (IT-Qualitäten) nach ISO 286-1:2010
|
IT-Qualität |
Nennmaß in mm |
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
über |
3 |
6 |
10 |
18 |
30 |
50 |
80 |
120 |
180 |
250 |
315 |
400 |
|
|
bis |
6 |
10 |
18 |
30 |
50 |
80 |
120 |
180 |
250 |
315 |
400 |
500 |
|
|
Werte in μm |
|||||||||||||
|
IT2 |
1,5 |
1,5 |
2 |
2,5 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
IT3 |
2,5 |
2,5 |
3 |
4 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
13 |
15 |
|
|
IT4 |
4 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
|
|
IT5 |
5 |
6 |
8 |
9 |
11 |
13 |
15 |
18 |
20 |
23 |
25 |
27 |
|
|
IT6 |
8 |
9 |
11 |
13 |
16 |
19 |
22 |
25 |
29 |
32 |
36 |
40 |
|
|
IT7 |
12 |
15 |
18 |
21 |
25 |
30 |
35 |
40 |
46 |
52 |
57 |
63 |
|
Ra darf nicht zu groß sein
Die Rauheit der Lagersitze ist auf die Toleranzklasse der Lager abzustimmen. Der Mittenrauwert Ra darf nicht zu groß werden, damit der Übermaßverlust in Grenzen bleibt. Die Wellen müssen geschliffen, die Bohrungen feingedreht werden. Richtwerte in Abhängigkeit von der IT‑Qualität der Lagersitzflächen ➤ Tabelle.
Rauheitswerte für zylindrische Lagersitzflächen – Richtwerte
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Nenndurchmesser d (D) |
empfohlener Mittenrauwert Ramax |
||||
|---|---|---|---|---|---|
|
mm |
μm |
||||
|
Durchmessertoleranz (IT-Qualität) |
|||||
|
über |
bis |
IT7 |
IT6 |
IT5 |
IT4 |
|
‒ |
80 |
1,6 |
0,8 |
0,4 |
0,2 |
|
80 |
500 |
1,6 |
1,6 |
0,8 |
0,4 |
Die Anlageflächen für die Ringe müssen ausreichend hoch sein
Die Anschlussmaße von Wellen- und Gehäuseschultern, Abstandsringen usw. müssen sicherstellen, dass die Anlageflächen für die Lagerringe ausreichend hoch sind. Sie müssen jedoch auch zuverlässig verhindern, dass umlaufende Teile des Lagers an feststehenden Teilen anstreifen. Die Anlageschultern (Welle, Gehäuse) sind rechtwinklig zur Lagerachse auszuführen.
Der Übergang von der Lagersitzstelle zur Anlageschulter ist mit einer Rundung nach DIN 5418 oder einem Freistich nach DIN 509 zu gestalten.
Kantenabstände
Die Kantenabstände r sind in den Produkttabellen angegeben. Diese Maße sind Grenzmaße (Kleinstmaße); sie dürfen nicht unterschritten werden. Die Überdeckung zwischen den Sprengringen und Stirnflächen der Lagerringe muss ausreichend groß gewählt werden.
Laufbahn als Wälzlagerlaufbahn ausführen
Für Nadellager ohne Innenring muss die Wälzkörperlaufbahn auf der Welle gehärtet und geschliffen sein. Toleranzen und Oberflächenausführungen zeigt ➤ Tabelle. Die Oberflächenhärte der Laufbahn muss 670 HV bis 840 HV betragen, die Härtetiefe CHD oder SHD ausreichend tief sein.
Die Tabellenwerte gelten für Gehäusetoleranzen bis K7 Ⓔ. Bei engeren Bohrungen ist das Betriebsspiel durch Berechnung oder Messung zu überprüfen.
Toleranzklassen und Oberflächenausführung der Laufbahnen für Nadellager ohne Innenring
|
Wellendurchmesser |
Wellentoleranz1) |
Gestaltung der Laufbahn |
|||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Rundheits- |
Parallelitäts- |
empfohlener |
|||||
|
Nennmaß |
Betriebsspiel |
Ramax (Rzmax) |
|||||
|
mm |
|||||||
|
über |
bis |
klein |
normal |
groß |
max. |
max. |
μm |
|
‒ |
65 |
k5 |
h5 |
g6 |
IT3 |
IT3 |
0,1 (0,4) |
|
65 |
80 |
k5 |
h5 |
f6 |
0,1 (0,4) | ||
|
80 |
120 |
k5 |
g5 |
f6 |
0,15 (0,63) |
||
|
120 |
160 |
k5 |
g5 |
f6 |
0,2 (1) |
||
|
160 |
180 |
k5 |
g5 |
e6 |
0,2 (1) | ||
|
180 |
200 |
j5 |
g5 |
e6 |
0,2 (1) | ||
|
200 |
250 |
j5 |
f6 |
e6 |
0,2 (1) | ||
|
250 |
315 |
h5 |
f6 |
e6 |
0,2 (1) | ||
|
315 |
415 |
g5 |
f6 |
d6 |
0,2 (1) | ||
Wird die Oberfläche der Wellenlaufbahn nach DIN 617 ausgeführt, müssen die Tragzahlen Cr in den Produkttabellen um 15% verringert werden ➤ Abschnitt.
Als Werkstoffe für die Wälzlagerlaufbahn bei Direktlagerung sind durchhärtende Stähle nach ISO 683-17 (wie 100Cr6) geeignet. Diese Stähle können auch randschichtgehärtet werden.
Einsatzstähle müssen DIN EN ISO 683-17 (wie 17MnCr5, 18CrNiMo7-6) oder EN 10084 (wie 16MnCr5) entsprechen.
Für Flamm- und Induktionshärtung sind Stähle nach DIN EN ISO 683-17 (wie C56E2, 43CrMo4) oder DIN 17212 (wie Cf53) zu verwenden.
Wenn die Laufbahn zwar den Anforderungen an Wälzlagerwerkstoffen entspricht, die Laufbahnhärte jedoch geringer als 670 HV ist, dann darf die Lagerung nicht mit der vollen Tragfähigkeit des Lagers belastet werden. Zur Ermittlung der dynamischen und statischen Belastbarkeit der Lagerung ist die dynamische Tragzahl C der Lager mit dem Minderungsfaktor fH (dynamischer Härtefaktor) und die statische Tragzahl C0r mit dem Minderungsfaktor fH0 (statischer Härtefaktor) zu multiplizieren ➤ Bild und ➤ Bild.
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Dynamischer Härtefaktor bei Minderhärte der Laufbahnen/ Wälzkörper fH = Dynamischer Härtefaktor HV, HRC = Oberflächenhärte |
 |
|
Statischer Härtefaktor bei Minderhärte der Laufbahnen/ Wälzkörper fH0 = Statischer Härtefaktor HV, HRC = Oberflächenhärte |
 |
Näherungswert zur Einsatzhärtungs-Härtetiefe
Einen Näherungswert zur Festlegung der Mindesthärtetiefe liefert ➤ Formel. Als Bezugsgröße für die vorliegende Beanspruchung dient die vom Wälzkörperdurchmesser Dw und von der Beanspruchungshöhe abhängige Vergleichsspannung nach der Gestaltänderungsenergiehypothese (GEH).
Einsatzhärtungs-Härtetiefe
Legende
| CHD | mm |
Einsatzhärtungs-Härtetiefe (Case Hardening Depth) |
| Dw | mm |
Wälzkörperduchmesser |
Die lokale Härte muss stets über der lokal erforderlichen Härte liegen, die aus der Vergleichsspannung berechnet werden kann.
Bei diesen Oberflächen-Härteverfahren sind zur Festlegung der erforderlichen Härtetiefe die Belastung und die Kontaktgeometrie zu berücksichtigen.
Für die Berechnung der Einhärtungs-Härtetiefe SHD gilt ➤ Formel:
Einhärtungs-Härtetiefe
Legende
| SHD | mm |
Einhärtungs-Härtetiefe (Surface Hardening Depth) |
| Dw | mm |
Wälzkörperduchmesser |
| Rp0,2 | N/mm2 |
Streckgrenze des Grundwerkstoffs |
Die Ein- und Ausbaumöglichkeiten der Nadellager mit Borden mit thermischen, hydraulischen oder mechanischen Verfahren sind bereits bei der Gestaltung der Lagerstelle zu berücksichtigen.
Montage mit Einpressdorn
Durch die spanlos gefertigte Außenhülse sollen die Lager mit einem speziellen Einpressdorn montiert werden ➤ Link. Die beschriftete Seite des Lagers soll am Bund des Dorns anliegen. Ein am Dorn angebrachter Rundschnurring hält das Lager sicher auf dem Dorn.
Wälzlager sehr sorgfältig behandeln
Wälzlager sind vielfach bewährte Präzisions-Maschinenelemente zur Gestaltung wirtschaftlicher, zuverlässiger und betriebssicherer Lagerungen. Damit diese Produkte ihre Funktion einwandfrei erfüllen und die vorgesehene Gebrauchsdauer ohne Beeinträchtigung erreichen, müssen sie sorgfältig behandelt werden.
Das Schaeffler-Montagehandbuch MH 1 informiert umfassend über die sachgemäße Lagerung, Montage, Demontage und Wartung rotatorischer Wälzlager http://www.schaeffler.de/std/1B68. Daneben enthält es Angaben, die der Konstrukteur für den Ein‑ und Ausbau und die Wartung der Lager schon bei der Gestaltung der Lagerstelle beachten muss. Das Buch liefert Schaeffler auf Anfrage.
Die Weiterentwicklung der Produkte kann auch zu technischen Änderungen an Katalogprodukten führen
Im Mittelpunkt des Interesses von Schaeffler stehen die Optimierung und die Weiterentwicklung seiner Produkte und die Zufriedenheit seiner Kunden. Damit Sie sich als Kunde bestmöglich über diesen Fortschritt und den aktuellen technischen Stand der Produkte informieren können, veröffentlichen wir Produktänderungen gegenüber der gedruckten Ausgabe in unserem elektronischen Produktkatalog.
Änderungen der Angaben und Darstellungen dieses Katalogs behalten wir uns daher vor. Dieser Katalog gibt den Stand bei Drucklegung wieder. Neuere Veröffentlichungen unsererseits (in Printmedien oder digital) gehen automatisch diesem Katalog vor, soweit sie dasselbe Thema betreffen. Bitte prüfen Sie daher stets über unseren elektronischen Produktkatalog, ob aktuellere Informationen oder Änderungshinweise für Ihr gewünschtes Produkt verfügbar sind.
Bei der Auslegung einer Lagerung sind neben den Angaben in diesem Kapitel auch folgende Kapitel in den technischen Grundlagen zu beachten:
