Kegelrollenlager

Kegelrollenlager eignen sich gut, wenn:

• hohe radiale Belastungen auftreten ➤ Abschnitt und ➤ Abschnitt
• einseitig hohe axiale Belastungen wirken ➤ Abschnitt
• kombinierte Belastungen aufgenommen werden müssen (gleichzeitig wirkende radiale und axiale Kräfte) ➤ Abschnitt
• die Welle axial genau geführt werden soll (Festlagerfunktion)
• die Lagerung axial sehr steif sein muss
• die Lagerstelle spielfrei oder vorgespannt betrieben wird (Einzellager werden gegeneinander angestellt) ➤ Abschnitt
• eine hohe Laufgenauigkeit gefordert ist
• die Tragfähigkeit von Schrägkugellagern nicht mehr ausreicht und die höhere Drehzahleignung der Schrägkugellager nicht notwendig ist ➤ Bild
• von den Lagern keine Fluchtungsfehler kompensiert werden müssen
• kompakte, hoch belastbare, steife und wirtschaftliche Lagerungen das konstruktive Ziel sind.

Tragfähigkeits- und Drehzahlvergleich – einreihige Kegelrollenlager/ einreihige Schrägkugellager Fr = Radiale Belastung Cr = Dynamische Tragzahl nG = Grenzdrehzahl

Lagerausführung

Ausführungsvarianten

Kegelrollenlager haben ein umfangreiches Sortiment an ein- und mehrreihigen Ausführungen. X-life ist der neue Leistungsstandard für Kegelrollenlager und steht für eXtended life ➤ Link. Die wichtigsten auf einreihigen Kegelrollenlagern basierenden Ausführungen sind:

• einreihige Kegelrollenlager
• zusammengepasste Kegelrollenlager
• Integral-Kegelrollenlager.

Darüber hinaus stehen Kegelrollenlager auf Anfrage in vielen weiteren Ausführungen und Größen sowie für spezielle Anwendungen zur Verfügung. Zur allgemeinen Verfügbarkeit bitte bei Schaeffler anfragen. Upgrade auf X-life-Performance ist möglich. X-life-Lager TPI 241. Zusammengepasste Kegelrollenlager TPI 245. Integral-Kegelrollenlager TPI 151. Größere Kataloglager und weitere Lagerausführungen GL 1.

Lieferbar in metrischen und zölligen Abmessungen

Gefertigt werden Kegelrollenlager mit metrischen und zölligen Abmes­sungen.

Einteilung und Bezeichnung – metrische Lager und Lager in Zoll­abmessungen

Metrische Lager:

• DIN 720:2008
• ISO 355:2007
• ANSI/ABMA 19.1:2011 (Vorsetzzeichen KJ).

Lager in Zollabmessungen:

• ANSI/ABMA 19.2:2013 (Vorsetzzeichen K).

Kegelrollenlager der Grundausführung

Prinzipielle konstruktive Merkmale

Kegelrollenlager gehören zur Gruppe der Radial-Rollenlager. Im Gegensatz zur Kugel hat die Rolle senkrecht zur Rollenachse eine größere Kontakt­fläche. Damit kann sie höhere Kräfte übertragen, ist steifer und lässt bei gleicher Belastung im Durchmesser kleinere Wälzkörper zu. Die ein- und mehrreihigen Lager bestehen aus einem bordlosen Außenring, einem Innenring mit zwei unterschiedlich hohen Borden und einem Käfig ➤ Bild, ➤ Bild. Der Käfig ist mit kegelstumpfförmigen Rollen bestückt. Rollenkranz und Innenring bilden eine Einheit. Der niedrige Bord hält zusammen mit dem Käfig die Rollen auf der Innenringlaufbahn; der hohe nimmt die axiale Kraftkomponente auf, die sich aus der Kegelform der Rollen ergibt. Während die Kegelrollen auf den Laufbahnen abrollen, gleiten sie am höheren Bord des Innenrings. Die verlängerten Mantellinien der Kegelrollen schneiden sich mit den verlängerten Laufbahnen des Innen- und Außenrings in einem Punkt auf der Lagerachse ➤ Bild. Durch diese geometrische Besonderheit eignen sich Kegel­rollenlager sehr gut zur Aufnahme kombinierter Belastungen. Außerdem wird dadurch kinematischer Zwangsschlupf im Wälzkontakt vermieden.

Die hohe Maß- und Formgenauigkeit der Rollen verringert Laufgeräusche und Schwingungen

Aufgrund der Form- und Maßgenauigkeit der Kegelrollen werden die Wälzkörper eines Rollensatzes im Lastbereich praktisch anteilig gleich belastet. Das führt im Betrieb zu einem geräusch- und schwingungsreduzierten Lauf und zu hoher Anstellgenauigkeit.

Einreihiges Kegelrollenlager: Die Scheitelpunkte der Kegel­flächen treffen sich in einem Punkt auf der Lagerachse Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung R = Rollkegelspitze α = Nenndruckwinkel

X-life-Premiumqualität

Einreihige Kegelrollenlager gibt es in vielen Baureihen und Abmessungen als X-life-Lager. Gegenüber vergleichbaren Kegelrollenlagern ohne X-life-Eigenschaften sind diese Lager wesentlich leistungsstärker ➤ Bild. Erreicht wird das u. a. durch höherwertige Ringwerkstoffe und eine optimierte Kontaktgeometrie zwischen Rolle und Laufbahn sowie zwischen Rolle und Bord. Zusammen mit einer gesteigerten Oberflächenqualität führt dies zur verbesserten Schmierfilmbildung.

Vorteile

Höherer Kundennutzen durch X-life

Aus diesen technischen Detailverbesserungen ergibt sich eine Reihe von Vorteilen wie z. B.:

• bis zu 20 % höhere dynamische Tragzahlen C_r ➤ Bild
• eine höhere Laufgenauigkeit und Laufruhe
• ein reibungsärmerer, energieeffizienterer Lauf (Reibungsreduzierung bis 50 %, bei steilkegeligen Kegelrollenlagern bis 75 %)
• eine niedrigere Wärmeentwicklung im Lager
• höhere Grenzdrehzahlen
• ein geringerer Schmierstoffverbrauch und dadurch längere Wartungsintervalle, wenn nachgeschmiert wird
• eine messbar längere Gebrauchsdauer der Lager ➤ Bild
• eine hohe Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit
• niedrigere Gesamtbetriebskosten
• kompakt bauende, umweltfreundliche Lagerungen.

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-Kegelrollenlager haben das Nachsetzzeichen XL im Kurzzeichen ➤ Abschnitt.

Vergleich der dynamischen Tragzahl Cr von X-life-Kegelrollenlagern mit Lagern ohne X-life-Performance Cr = Dynamische Tragzahl

Ermüdungslaufzeit im Weibull‑Netz – Vergleich von X-life-Kegelrollenlagern mit Lagern ohne X-life-Performance Ausfallwahrscheinlichkeit Laufzeit in Stunden

Anwendungsbereiche

Aufgrund ihrer besonderen technischen Merkmale eignen sich X-life-Kegelrollenlager sehr gut für Lagerungen in:

• der Mobilhydraulik (Axialkolben- und Orbitalmotoren)
• Traktoren (Radlager und Getriebe)
• Vertikalmühlen (Schleifwalzen)
• Warm- und Kaltwalzwerken (Arbeitswalzen bei Walzgerüsten)
• Anwendungen zur Öl- und Gasförderung
• Off- und Onshore-Windkraftanlagen (Getriebe)
• Baumaschinen (Straßenwalzen, Bohrkopflager).

X-life steht für eine hohe Produkt-Leistungsdichte und damit für einen besonders großen Kundennutzen.

Einreihige Kegelrollenlager

Optimierte Produkteigenschaften verbessern das Betriebsverhalten nachhaltig

Kegelrollenlager sind einreihige offene Einzellager, die technisch bedingt immer gegen ein spiegelbildlich angeordnetes zweites Kegelrollenlager angestellt werden ➤ Bild. Die Lager sind so ausgelegt, dass sie die umfangreichen Anforderungen an den allgemein üblichen Bedarf sicher abdecken. So wurden beispielsweise zur Verbesserung der Schmierfilmbildung und Laufeigenschaften die Gleitflächen am Führungsbord des Innenrings sowie die Stirnflächen und das Kontaktprofil der Rollen optimiert ➤ Link. Daneben ermöglicht die hohe Fertigungsgenauigkeit das funktionssichere Anstellen der Lager gegeneinander. Dies wiederum führt zu verbesserten Betriebseigenschaften und damit zu einer höheren Betriebssicherheit. Kegelrollenlager sind nicht selbsthaltend. Dadurch kann der Innenring mit dem Rollenkranz getrennt vom Außenring eingebaut werden. Das erleichtert die Montage der Lager.

Einreihiges Kegelrollenlager Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung α = Nenndruckwinkel

Zusammengepasste Kegelrollenlager

Reicht die Tragfähigkeit eines Lagers nicht aus oder soll die Welle in beiden Richtungen mit einem bestimmten Axialspiel geführt werden, dann sind einbaufertige zusammengepasste Lagersätze lieferbar. Grundsätzlich gibt es drei Anordnungen von zusammengepassten Kegelrollenlagern, diese sind die X-, O- und Tandem-Anordnung.

Zusammengepasste Kegelrollen-lagerpaare in Tandem-, X- und O-Anordnung, Belastungs­richtungen, Drucklinien Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung X-Anordnung O-Anordnung Tandem-Anordnung Passring

X-Anordnung

Bei Lagersätzen in X-Anordnung laufen die Drucklinien zur Lagerachse hin zusammen ➤ Bild. Axiale Kräfte werden zwar aus beiden Richtungen, allerdings immer nur von einem Lager aufgenommen. Die X-Anordnung ist einfach im Aufbau und die am häufigsten verwendete Anordnung der paarweise zusammengepassten Kegelrollenlager.

O-Anordnung

Bei Lagersätzen in O-Anordnung laufen die Drucklinien zur Lagerachse hin auseinander ➤ Bild. Axiale Kräfte werden zwar aus beiden Richtungen, allerdings immer nur von einem Lager aufgenommen. Die Stützbasis ist bei der O-Anordnung am größten, was vorteilhaft ist, wenn das Bauteil bei kurzem Lagerabstand mit möglichst geringem Kippspiel geführt werden soll oder Kippkräfte übertragen werden müssen. Lagerungen in O-Anordnung sind relativ starr und nehmen auch Belastungen auf, die aus Kippmomenten resultieren.

Tandem-Anordnung

Bei Lagersätzen in Tandem-Anordnung verlaufen die Drucklinien parallel zueinander. Im Gegensatz zur X- und O-Anordnung kann die Tandem-Anordnung die Axialkraft nur in eine Richtung aufnehmen. In der Regel wird dieses Lagerpaar gegen ein weiteres Kegelrollenlager angestellt, welches die Axialkräfte der anderen Richtung aufnimmt.

Auf Anfrage sind zusammengepasste Kegelrollenlagersätze in X‑Anordnung lieferbar. Weitere Informationen zu „Zusammen­gepasste Kegelrollenlager“ TPI 245.

Vorteile zusammengepasster Lagersätze

Zusammengepasste Lagerpaare in O- oder X-Anordnung ermöglichen die wirtschaftliche Lösung vieler Lagerungsprobleme, u. a. durch:

• ihre hohe radiale und beidseitig axiale Belastbarkeit
• den vereinfachten Lagereinbau, da das Einpassen von Passringen entfällt und so Einbaufehler vermieden werden
• die genaue axiale Führung der Welle; das Axialspiel des Lagerpaares wird bereits bei der Lagerproduktion festgelegt
• die einfache Schmierung; der Schmierstoff kann dem Wälzsystem gut über Schmierbohrungen im Passring zugeführt werden.

Bestell- und Bezeichnungssystematik

Zur Vereinfachung des Bestellvorgangs wurde bei paarweise zusammengepassten Kegelrollenlagern die Bestellbezeichnung geändert:

• Der erste Modulbuchstabe D = 2 (Duplex) drückt die Anzahl der Lager aus
• Die Lageranordnung wird durch den zweiten Modulbuchstaben dargestellt:
  • B = O-Anordnung - Back to Back
  • F = X-Anordnung - Face to Face
  • T = Tandem-Anordnung
• Bei Bedarf (Sonderausführung) kommt ein dritter Modulbuchstabe als fortlaufender Zähler für die Beschreibung einer Variante hinzu. Beispiel: A, B, … = andere Satzbreite, Variante an Zwischenring­ausführung
• Die axiale Lagerluft wird offen in der Bezeichnung angeschrieben. Beispielsweise bedeutet A80-120, dass die axiale Lagerluft des Lagerpaars im nicht eingebauten Zustand (Anlieferungszustand) zwischen 80 μm und 120 μm beträgt. Bestellbeispiel ➤ Bild.

Bei der Bestellung von zusammengepassten Kegelrollenlagern muss die Anzahl der Lagerpaare angegeben werden.

Integral-Kegelrollenlager (JK0S) – gepaart

Die Lager werden überwiegend paarweise montiert

Integral-Kegelrollenlager sind befettete, einseitig abgedichtete und einbaufertige Lagereinheiten, die vorwiegend paarweise in O-Anordnung montiert werden ➤ Bild. Die Lager sind nicht zerlegbar.

Die Axialluft muss nicht eingestellt werden

Die genaue axiale Lagerluft ergibt sich nicht durch die Anstellung der Lager, sondern stellt sich von selbst ein, wenn die empfohlenen Lagersitztoleranzen eingehalten werden. Dadurch entfällt das normalerweise erforderliche Anstellen der Lager gegeneinander. Bei paarweise eingebauten Integral-Kegelrollenlagern bildet sich am Außenring eine Nut für den Sicherungsring (Sprengring BR). Schaeffler Integral-Kegelrollenlager sind untereinander austauschbar.

Bei der Bestellung ist immer die Anzahl der Einzellager anzugeben und nicht die Zahl der Lagerpaare. Der Sprengring ist gesondert zu bestellen; z. B.:

• 2 Kegelrollenlager JK0S080-A
• 1 Sprengring BR125.

Gepaartes Integral-Kegelrollen­lager, Belastungsrichtungen Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung Integral-Kegelrollenlager (JK0S), gepaart in O-Anordnung, abgedichtet, Spiel voreingestellt

Belastbarkeit

Lager in Grundausführung

Radial und einseitig axial belastbar

Einreihige Kegelrollenlager nehmen hohe radiale und einseitig axiale Belastungen auf ➤ Bild und ➤ Bild. Zur axialen Gegenführung ist jedoch immer ein zweites Lager notwendig, das spiegelbildlich angeordnet ist. Diese Lagerkombination wird dann in O- oder X-Anordnung montiert.

Je größer der Druckwinkel, desto höher ist die axiale Belastbarkeit

Die axiale Belastbarkeit der Lager hängt vom Nenndruckwinkel α ab ➤ Bild. Je größer dieser Winkel ist, desto stärker kann das Lager axial belastet werden. Die Größe des Druckwinkels – und damit die Belastbarkeit des Lagers – ist durch den Wert e in den Produkttabellen gekennzeichnet. Der Nenndruckwinkel α der meisten Lagerreihen liegt zwischen 10° und 20°. Bei speziellen Reihen beträgt α etwa 28° bis 30°. Lager der Reihen 313, 323..-B, T5ED und T7FC sind durch ihren besonders großen Druckwinkel axial sehr hoch belastbar.

Tragzahl und Ermüdungsgrenzbelastung für Lagerpaare bestehend aus Einzellagern

Bei zwei Lagern gleicher Größe und Ausführung, die unmittelbar nebeneinander in O- oder X-Anordnung eingebaut sind, betragen die dynamische Tragzahl C_r, die statische Tragzahl C_0r und die Ermüdungsgrenzbelastung C_ur des Lagerpaares:

• C_r = 1,715 · C_{r Einzellager}
• C_0r = 2 · C_{0r Einzellager}
• C_ur = 2 · C_{ur Einzellager}.

Zusammengepasste Lager

Radial, beidseitig axial und momentenbelastbar

Zusammengepasste Kegelrollenlager nehmen höhere Radialkräfte als einreihige Kegelrollenlager auf. Bei X- und O-Anordnungen werden die Axialkräfte und Momentenbelastungen in beide Richtungen aufgenommen. Die Tandem-Anordnung kann die Axialkraft nur in eine Richtung aufnehmen.

Integral-Kegelrollenlager – gepaart

Radial und beidseitig axial belastbar

In O-Anordnung gepaarte, einreihige Integral-Kegelrollenlager nehmen hohe radiale und beidseitig hohe axiale Belastungen auf ➤ Bild.

Ausgleich von Winkelfehlern

Ausgleich von Winkelfehlern möglich

Die modifizierte Linienberührung zwischen den Kegelrollen und Lauf­bahnen sorgt für eine optimale Spannungsverteilung an den Kontaktstellen und verhindert Spannungsüberhöhungen an den Kanten. Damit tolerieren die Lager gewisse Winkelfehler und nehmen Momentenbelastungen besser auf ➤ Bild.

Gleichmäßige Lastverteilung durch optimiertes Rollen- und Laufbahnprofil F = Belastung der Rolle Gerades Profil Logarithmisches Profil

Zulässiger Winkelfehler

Ist das Belastungsverhältnis P/C_0r ≦ 0,2, darf die Verkippung der Lagerringe zueinander maximal 4 Winkelminuten betragen. Voraussetzung dafür ist jedoch, dass die Lage der Wellen- und Gehäuseachse gleich bleibt (keine dynamischen Bewegungen).

Liegen größere Belastungen/Schiefstellungen oder dynamische Winkelfehler vor, bitte bei Schaeffler rückfragen.

Schmierung

Einreihige und zusammengepasste Kegelrollenlager

Möglich ist Öl- oder Fettschmierung

Einreihige und zusammengepasste Kegelrollenlager sind nicht befettet. Diese Lager 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.

Integral-Kegelrollenlager

In der Regel wartungsfrei durch Erstbefettung

Integral-Kegelrollenlager sind ab Werk mit einem Qualitätsfett nach DIN 51825 befettet. Die Fettfüllung ist so bemessen, dass diese Lager in den meisten Anwendungen während ihrer Gebrauchsdauer wartungsfrei sind.

Abdichtung

Einreihige und zusammengepasste Kegelrollenlager

Abdichtung in der Anschlusskonstruktion vorsehen

Einreihige und zusammengepasste Kegelrollenlager sind nicht abgedichtet; d. h., die Abdichtung der Lagerstelle muss in der Anschlusskonstruktion erfolgen. Diese muss zuverlässig verhindern, dass:

• Feuchtigkeit und Verunreinigungen in das Lager gelangen
• Schmierstoff aus der Lagerstelle austritt.

Integral-Kegelrollenlager

Integral-Kegelrollenlager sind einseitig mit einer berührenden Dichtung (Lippendichtung) abgedichtet.

Drehzahlen

Grenz- und Bezugs­drehzahlen in den Produkttabellen

In den Produkttabellen sind für die meisten Lager zwei Drehzahlen angegeben:

• die kinematische Grenzdrehzahl n_G
• die thermische Bezugsdrehzahl n_ϑr.

Grenzdrehzahlen

Die Grenzdrehzahl n_G ist die kinematisch zulässige Drehzahl des Lagers. Sie darf auch bei günstigen Einbau- und Betriebsbedingungen nicht ohne vorherige Rücksprache mit Schaeffler überschritten werden ➤ Link.

Bezugsdrehzahlen

n_ϑr dient zur Berechnung von n_ϑ

Die thermische Bezugsdrehzahl n_ϑr ist keine anwendungsbezogene Drehzahlgrenze, sondern eine rechnerische Hilfsgröße zur Ermittlung der thermisch zulässigen Betriebsdrehzahl n_ϑ ➤ 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 n_G angegeben.

Drehzahlen bei zu Paaren zusammengepassten Lagern

Wärmebilanz beachten

Für zusammengepasste Lagerpaare sind die in den Produkttabellen angegebenen Grenzdrehzahlen n_G zulässig, wenn bei den Einsatzbedingungen die ungünstige Wärmebilanz des Lagerpaares berücksichtigt wird.

Geräusch

Als neues Merkmal zum Vergleich des Geräuschniveaus unterschiedlicher Lagerarten und Baureihen wurde der Schaeffler Geräuschindex (SGI) entwickelt. Damit ist es erstmals möglich, eine Geräuschbewertung von Wälzlagern durchzuführen.

Schaeffler Geräuschindex

Der SGI-Wert basiert auf dem nach internen Standards maximal zulässigen Geräuschniveau eines Lagers, welches in Anlehnung an ISO 15242 ermittelt wird. Zum Vergleich unterschiedlicher Lagerarten und Baureihen ist der SGI-Wert über der statischen Tragzahl C₀ aufgetragen.

Damit ist es möglich, Lager gleicher Tragfähigkeit direkt zu vergleichen. In den Diagrammen ist jeweils der obere Grenzwert angegeben. Das bedeutet, dass das durchschnittliche Geräuschniveau der Lager noch kleiner ist, als im Diagramm dargestellt.

Der Schaeffler Geräuschindex ist ein zusätzliches Leistungsmerkmal zur Lager­auswahl bei geräuschsensiblen Anwendungen. Die spezifische Eignung eines Lagers für eine Anwendung, beispielsweise hinsichtlich Bauraum, Tragfähigkeit oder Drehzahlgrenze, ist davon unabhängig zu prüfen.

Schaeffler Geräuschindex für Kegelrollenlager SGI = Schaeffler Geräuschindex C0 = Statische Tragzahl

Temperaturbereich

Limitierende Größen

Die Betriebstemperatur der Lager ist begrenzt durch:

• die Maßstabilität der Lagerringe und Kegelrollen
• den Käfig
• den Schmierstoff
• die Dichtungen..

Mögliche Betriebstemperaturen für Kegelrollenlager ➤ Tabelle.

Zulässige Temperaturbereiche

Betriebs­tempe­ratur	Offene Kegelrollenlager		Abgedichtete Kegelrollenlager
	D ≦ 220 mm, –30 °C bis +120 °C	D ＞ 220 mm, –30 °C bis +200 °C	–30 °C bis +110 °C, begrenzt durch das Schmierfett und den Dichtungswerkstoff

Sind Temperaturen zu erwarten, die außerhalb der angegebenen Werte liegen, bitte bei Schaeffler rückfragen.

Käfige

Standard sind Stahlblechkäfige

Offene Kegelrollenlager haben Käfige aus Stahlblech. Auf Anfrage sind Kunststoffkäfige erhältlich.

Käfige bei JK0S

Integral-Kegelrollenlager haben Käfige aus glasfaserverstärktem Polyamid PA66.

Bei hohen Dauertemperaturen und Anwendungen mit schwierigen Betriebsbedingungen sollten Lager mit Stahlblechkäfig eingesetzt werden. Bestehen Unsicherheiten bezüglich der Käfigeignung, bitte bei Schaeffler rückfragen.

Lagerluft

Für Kegelrollenlager ist die axiale Lagerluft s_a eine charakteristische Größe. Diese ergibt sich, wenn das Lager beim Einbau gegen ein zweites Kegelrollenlager angestellt wird ➤ Bild.

Axiale Lagerluft sa = Axiale Lagerluft

Angabe der axialen Lagerluft

Die axiale Lagerluft wird offen in der Bezeichnung angeschrieben. Bestellbeispiel ➤ Bild.

Zusammengepasste Kegelrollenlagersätze

Die einfache Montage der Lagersätze in die Einbaustelle wird durch das präzise Abpassen des Zwischenrings auf die gewünschte geometrische axiale Lagerluft erreicht. Deshalb werden von Schaeffler einbaufertige, zusammengepasste Lagersätze bereitgestellt. Das bietet hohe wirtschaftliche und technische Vorteile wie:

• eine unkomplizierte Montage: Einbaufehler werden beispielsweise durch den werkseitig abgepassten Zwischenring vermieden

• Kenntnisse und Berücksichtigung der axialen Federung der Lager sowie ausgereifte Messverfahren garantieren eine genaue Ausführung der axialen Lagerluft. Das gewährleistet eine präzise axiale Führung der Welle
• Einfache Wartung und hohe Betriebssicherheit werden durch konstruktive Elemente, Schmiernuten und Bohrungen am Zwischenring erreicht.

Abmessungen, Toleranzen

Abmessungsnormen – metrische Lager

Die Hauptabmessungen der metrischen Lager entsprechen ISO 355:2007 und DIN 720:2008. Metrische Lager mit dem Vorsetzzeichen KJ entsprechen ANSI/ABMA 19.1:2011.

Kantenabstände

Metrische Kegelrollenlager

Die Grenzmaße der Kantenabstände für metrische Kegelrollenlager nach DIN/ISO entsprechen ISO 582:1995. Übersicht und Grenzwerte für metrische Kegelrollenlager nach DIN/ISO ➤ Tabelle.

Minimale Kantenabstände für metrische Kegelrollenlager nach ANSI/ABMA mit dem Vorsetzzeichen KJ entsprechen ANSI/ABMA 19.1:2011. Die Werte sind in den Produkttabellen angegeben.

Lager in Zollabmessungen nach ANSI/ABMA

Minimale Kantenabstände r_min für Lager in Zollabmessungen entsprechen ANSI/ABMA 19.2:2013.

Toleranzen

Alle Kegelrollenlager nach DIN 720, ISO 355 sowie die Integral-Kegelrollenlager haben die Toleranzklasse Normal nach ISO 492:2014. X-life-Lager erreichen im Vergleich zur Norm verbesserte Rundlaufwerte t_Kia und t_Kea, außerdem eigene Planlaufwerte t_Sia ➤ Bild. Toleranzen des Innenrings ➤ Tabelle, Toleranzen des Außenrings ➤ Tabelle, Breitentoleranzen ➤ Tabelle. Ausgenommen sind Lager der Reihen 320, 329, 330, 331, 332 bei d ≦ 200 mm: Diese haben die Toleranzklasse 6X ➤ Link. Die Breitentoleranzen t_ΔTs der T7FC-Reihe mit dem Nachsetzzeichen XL entsprechen der Toleranzklasse 6X nach ISO 492:2014 ➤ Tabelle.

Toleranzen des Innenrings, Toleranzklasse Normal

Nenndurch­messer der Bohrung		Abweichung der Bohrung		Schwankung		Rundlauf		Planlauf
						ISO 492	X-life	X-life
d		tΔdmp		tVdsp	tVdmp	tKia	tKia	tSia
mm		μm		μm	μm	μm	μm	μm
über	bis	U	L	max.	max.	max.	max.	max.
10	18	0	–12	12	9	15	7	10
18	30	0	–12	12	9	18	8	13
30	50	0	–12	12	9	20	9	13
50	80	0	–15	15	11	25	10	15
80	120	0	–20	20	15	30	13	18
120	180	0	–25	25	19	35	19	20
180	250	0	–30	30	23	50	24	25
250	315	0	–35	35	26	60	28	28
315	400	0	–40	40	30	70	33	35

Toleranzsymbole ➤ Tabelle
U = Oberes Grenzabmaß
L = Unteres Grenzabmaß
t_Sia = Planlauf nach Schaeffler-Norm ➤ Bild

Toleranzen des Außenrings, Toleranzklasse Normal

Nennmaß des Außendurch­messers		Abweichung des Außendurch­messers		Schwankung		Rundlauf
						ISO 492	X-life
D		tΔDmp		tVDsp	tVDmp	tKea	tKea
mm		μm		μm	μm	μm	μm
über	bis	U	L	max.	max.	max.	max.
18	30	0	–12	12	9	18	9
30	50	0	–14	14	11	20	10
50	80	0	–16	16	12	25	13
80	120	0	–18	18	14	35	16
120	150	0	–20	20	15	40	19
150	180	0	–25	25	19	45	21
180	250	0	–30	30	23	50	25
250	315	0	–35	35	26	60	30
315	400	0	–40	40	30	70	34
400	500	0	–45	45	34	80	40
500	630	0	–50	60	38	100	46

Toleranzsymbole ➤ Tabelle
U = Oberes Grenzabmaß
L = Unteres Grenzmaß

Breitentoleranzen, Toleranzklasse Normal

Toleranzsymbole ➤ Tabelle
U = Oberes Grenzabmaß
L = Unteres Grenzabmaß

Plan- und Rundlauf auf der Zeichnung D = Außendurchmesser d = Lagerbohrung

Reihen 320, 329, 330, 331, 332 bei d ≦ 200 mm sowie Lager mit dem Vorsetzzeichen KJ

Lager 320, 329, 330, 331, 332 bei d ≦ 200 mm sowie Lager mit dem Vorsetzzeichen KJ haben Maß- und Lauftoleranzen der Toleranzklasse Normal, jedoch eingeengte Breitentoleranzen der Toleranzklasse 6X nach ISO 492:2014 ➤ Tabelle; Toleranzen des Innenrings ➤ Tabelle, Toleranzen des Außenrings ➤ Tabelle.

Breitentoleranzen, Toleranzklasse 6X

Nenndurchmesser der Bohrung		Abweichung der Innenringbreite		Abweichung der Außenringbreite		Abweichung der Breite
d		tΔBs		tΔCs		tΔTs		tΔT1s		tΔT2s
mm		μm		μm		μm		μm		μm
über	bis	U	L	U	L	U	L	U	L	U	L
10	18	0	–50	0	–100	+100	0	+50	0	+50	0
18	30	0	–50	0	–100	+100	0	+50	0	+50	0
30	50	0	–50	0	–100	+100	0	+50	0	+50	0
50	80	0	–50	0	–100	+100	0	+50	0	+50	0
80	120	0	–50	0	–100	+100	0	+50	0	+50	0
120	180	0	–50	0	–100	+150	0	+50	0	+100	0
180	200	0	–50	0	–100	+150	0	+50	0	+100	0

Toleranzsymbole ➤ Tabelle
U = Oberes Grenzabmaß
L = Unteres Grenzabmaß

Eingeengte Toleranzen der Toleranzklasse 5

Auf Anfrage gibt es Kegelrollenlager auch mit eingeengten Toleranzen der Toleranzklasse 5 nach ISO 492:2014; Toleranzen des Innenrings ➤ Tabelle, Toleranzen des Außenrings ➤ Tabelle, Breitentoleranzen ➤ Tabelle.

Eingeengte Toleranzen des Innenrings, Toleranzklasse 5

Nenndurchmesser der Bohrung		Abweichung der Bohrung		Schwankung		Rundlauf	Planlauf der Seitenfläche
d		tΔdmp		tVdsp	tVdmp	tKia	tSd
mm		μm		μm	μm	μm	μm
über	bis	U	L	max.	max.	max.	max.
10	18	0	–7	5	5	5	7
18	30	0	–8	6	5	5	8
30	50	0	–10	8	5	6	8
50	80	0	–12	9	6	7	8
80	120	0	–15	11	8	8	9
120	180	0	–18	14	9	11	10
180	250	0	–22	17	11	13	11
250	315	0	–25	19	13	13	13
315	400	0	–30	23	15	15	15

Toleranzsymbole ➤ Tabelle
U = Oberes Grenzabmaß
L = Unteres Grenzabmaß

Eingeengte Toleranzen des Außenrings, Toleranzklasse 5

Nennmaß des Außendurch­messers		Abweichung des Außendurch­messers		Schwankung		Rundlauf	Planlauf der Seiten­fläche
D		tΔDmp		tVDsp	tVDmp	tKea	tSD
mm		μm		μm	μm	μm	μm
über	bis	U	L	max.	max.	max.	max.
18	30	0	–8	6	5	6	4
30	50	0	–9	7	5	7	4
50	80	0	–11	8	6	8	4
80	120	0	–13	10	7	10	4,5
120	150	0	–15	11	8	11	5
150	180	0	–18	14	9	13	5
180	250	0	–20	15	10	15	5,5
250	315	0	–25	19	13	18	6,5
315	400	0	–28	22	14	20	6,5
400	500	0	–33	26	17	24	8,5
500	630	0	–38	30	20	30	10

Toleranzsymbole ➤ Tabelle
U = Oberes Grenzabmaß
L = Unteres Grenzabmaß

Breitentoleranzen, Toleranzklasse 5

Nenndurch­messer der Bohrung		Abwei­chung der Innen­ringbreite		Abwei­chung der Außen­ringbreite		Abweichung der Breite
d		tΔBs		tΔCs		tΔTs		tΔT1s		tΔT2s
mm		μm		μm		μm		μm		μm
über	bis	U	L	U	L	U	L	U	L	U	L
10	18	0	–200	0	–200	+200	-200	+100	-100	+100	-100
18	30	0	–200	0	–200	+200	-200	+100	-100	+100	-100
30	50	0	–240	0	–240	+200	-200	+100	-100	+100	-100
50	80	0	–300	0	–300	+200	-200	+100	-100	+100	-100
80	120	0	–400	0	–400	+200	-200	+100	-100	+100	-100
120	180	0	–500	0	–500	+350	-250	+150	-150	+200	-100
180	250	0	–600	0	–600	+350	-250	+150	-150	+200	-100
250	315	0	–700	0	–700	+350	-250	+150	-150	+200	-100
315	400	0	–800	0	–800	+400	-400	+200	-200	+200	-200

Toleranzsymbole ➤ Tabelle
U = Oberes Grenzabmaß
L = Unteres Grenzabmaß

Toleranz der Gesamtbreite von zusammengepassten Lagern

Die Toleranz der Gesamtbreite 2T von zusammengepassten Lagersätzen in DF-Ausführung ergibt sich aus der axialen Lagerluft und den Abweichungen der Breite t_ΔTs der Einzellager. Die Toleranz der Gesamtbreite 2B ergibt sich aus den Abweichungen der Innenringbreite t_ΔBs der Einzellager ➤ Tabelle.

Lager in Zollabmessungen nach ANSI/ABMA

Kegelrollenlager mit dem Vorsetzzeichen K werden serienmäßig nach nachfolgenden Tabellen gefertigt. Die darin enthaltenen Werte erfüllen die Forderungen der Normaltoleranzen ANSI/ABMA 19.2:2013 und übertreffen diese zum Teil deutlich. Ausnahme: Lager mit dem Vorsetzzeichen KJ entsprechen ISO 492:2014. Die Bohrungs- und Außendurchmesser der Lager mit Zollmaßen haben Plustoleranzen; Toleranzen des Innenrings ➤ Tabelle, Toleranzen des Außenrings ➤ Tabelle, Breitentoleranzen ➤ Tabelle.

Toleranzen des Innenrings, Lager in Zollabmessungen

Nenndurchmesser der Bohrung		Abweichung der Bohrung		Rundlauf		Planlauf
				nach Norm	X-life	X-life
d		tΔdmp		tKia	tKia	tSia
mm		μm		μm	μm	μm
über	bis	U	L	max.	max.	max.
10	18	+12	0	15	7	10
18	30	+12	0	18	8	13
30	50	+12	0	20	9	13
50	80	+12	0	25	10	15
80	120	+25	0	30	13	18
120	180	+25	0	35	19	20
180	250	+25	0	50	24	25
250	304,8	+25	0	50	28	28
304,8	315	+50	0	50	28	28
315	400	+50	0	50	33	35
400	500	+50	0	50	39	38
500	609,6	+50	0	50	45	43
609,6	800	+75	0	75	54	‒

Toleranzsymbole ➤ Tabelle
U = Oberes Grenzabmaß
L = Unteres Grenzabmaß
t_Sia = Planlauf nach Schaeffler-Norm ➤ Bild

Toleranzen des Außenrings, Lager in Zollabmessungen

Nennmaß des Außendurchmessers		Abweichung der Bohrung		Rundlauf
				nach Norm	X-life
D		tΔDmp		tKea	tKea
mm		μm		μm	μm
über	bis	U	L	max.	max.
18	30	+25	0	18	9
30	50	+25	0	20	10
50	80	+25	0	25	13
80	120	+25	0	35	16
120	150	+25	0	40	19
150	180	+25	0	45	21
180	250	+25	0	50	25
250	304,8	+25	0	50	29
304,8	609,6	+50	0	50	45
609,6	800	+75	0	75	54

Toleranzsymbole ➤ Tabelle
U = Oberes Grenzabmaß
L = Unteres Grenzabmaß

Breitentoleranzen, Lager in Zollabmessungen

Nenndurchmesser der Bohrung		Abweichung der Innenringbreite		Abweichung der Außenringbreite		Abweichung der Breite
d		tΔBs		tΔCs		tΔTs
mm		μm		μm		μm
über	bis	U	L	U	L	U	L
10	50	0	-120	0	-120	+200	0
50	80	0	-150	0	-150	+200	0
80	101,6	0	200	0	-200	+200	0
101,6	120	0	-200	0	-200	+350	-250
120	180	0	-250	0	-250	+350	-250
180	304,8	0	-250	0	-250	+350	-250
304,8	800	0	-250	0	-250	+375	-375

Toleranzsymbole ➤ Tabelle
U = Oberes Grenzabmaß
L = Unteres Grenzabmaß

Nachsetzzeichen

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
A	geänderte Innenkonstruktion (nicht für Lager nach ANSI/ABMA)
B	vergrößerter Druckwinkel (für Lager nach DIN)
DF-A..-..	zwei Kegelrollenlager in X-Anordnung zusammengepasst, mit Zwischenring zwischen den Außenringen. Axialluft zwischen .. und .. in μm
X	Außenmaße internationalen Normen angepasst (für Lager nach DIN)
XL	X-life

Kegelrollenlager für spezielle Anwendungen

Werden Kegelrollenlagerungen unter sehr schwierigen Betriebsbedingungen betrieben, beispielsweise bei hohen Betriebstemperaturen oder stark verschmutztem Schmieröl, dann stehen für solche Anwendungen spezielle Kegelrollenlager zur Verfügung. In diesen Fällen bitte bei Schaeffler anfragen. Nachsetzzeichen für Sonderausführungen ➤ Tabelle.

Sonderausführungen, auf Anfrage

Nachsetzzeichen	Bedeutung der Nachsetzzeichen
DB-A..-..	zwei Kegelrollenlager in O-Anordnung zusammengepasst, mit Zwischenring zwischen den Außenringen und den Innenringen, Axialluft zwischen .. und .. in μm
DT	zwei Kegelrollenlager in Tandemanordnung zusammengepasst, mit Zwischenring zwischen den Außenringen
P5	Lager in der Toleranzklasse 5

Weitere Sonderausführungen mit Nachsetzzeichen sind auf Anfrage möglich, beispielsweise für:

• Maßstabilisierung
• spezielle Wärmebehandlung
• spezielle Werkstoffe
• reibungsreduzierte Kegelrollenlager
• Toleranzklassen
• eingeengte Breitentoleranzen.

Aufbau der Lagerbezeichnung

Beispiele zur Bildung der Lagerbezeichnung

Die Bezeichnung der Lager folgt einem festgelegten Schema. Beispiele ➤ Bild bis ➤ Bild. Für die Bildung der Kurzzeichen gelten DIN 623-1:1993 ➤ Bild, DIN 720:2008 ➤ Bild, ISO 10317:2008, ISO 355:2007 ➤ Bild, ANSI/ABMA 19.1:2011 und ANSI/ABMA 19.2:2013.

Einreihiges Kegelrollenlager, metrisch, nach DIN 623-1:1993, DIN 720:2008: Aufbau des Kurzzeichens

Einreihiges Kegelrollenlager, metrisch, nach ISO 10317:2008, ISO 355:2007: Aufbau des Kurzzeichens

Einreihiges Kegelrollenlager, metrisch, nach ANSI/ABMA 19.1:2011; Zollabmessungen, nach ANSI/ABMA 19.2:2013: Aufbau des Kurzzeichens

Zusammengepasstes Kegelrollenlagerpaar: Aufbau des Kurzzeichens

Integral-Kegelrollenlager: Aufbau des Kurzzeichens

Dimensionierung

Dynamische äquivalente Lagerbelastung

P = F_r bei rein radialer Belastung konstanter Größe und Richtung

Die zur Dimensionierung dynamisch beanspruchter Radiallager verwendete Lebensdauer-Grundgleichung L = (C_r/P)^p setzt eine radiale Belastung P konstanter Größe voraus. Ist das Lager rein radial belastet, wird in die Lebensdauergleichung für P direkt die Radiallast F_r eingesetzt (P = F_r).

P ist eine Ersatzkraft bei kombinierter Belastung

Trifft diese Bedingung nicht zu, muss zur Lebensdauerberechnung zunächst eine konstante Radialkraft bestimmt werden, die (was die Lebensdauer betrifft) eine gleichwertige Beanspruchung darstellt. Diese Kraft wird dynamische äquivalente Lagerbelastung P genannt.

F_a/F_r ≦ e oder F_a/F_r ＞ e

Die Berechnung von P hängt vom Belastungsverhältnis F_a/F_r und dem Faktor e ab.

Einzellager und JK0S‑Lager

Für dynamisch beanspruchte Einzellager und Integral-Kegelrollenlager gilt ➤ Formel und ➤ Formel.

Dynamische äquivalente Belastung

Dynamische äquivalente Belastung

Legende

P	N	Dynamische äquivalente Lagerbelastung
Fr	N	Radiale Belastung
Fa	N	Resultierende Axialkraft ➤ Tabelle. Zur Berechnung von Fa sind die Angaben im Abschnitt „Ermittlung der inneren resultierenden Axialkraft Fa für Einzellager“ zu berücksichtigen ➤ Link
e, Y	-	Faktoren

Lagerpaare in O- oder X‑Anordnung

Für dynamisch beanspruchte Lagerpaare in O- oder X-Anordnung bestehend aus Einzellagern gilt ➤ Formel und ➤ Formel.

Dynamische äquivalente Belastung

Dynamische äquivalente Belastung

Legende

P	N	Dynamische äquivalente Lagerbelastung
Fr	N	Radiale Belastung
Fa	N	Resultierende Axialkraft ➤ Tabelle. Zur Berechnung von Fa sind die Angaben im Abschnitt „Ermittlung der inneren resultierenden Axialkraft Fa für Einzellager“ zu berücksichtigen ➤ Link
e, Y	-	Faktoren

Zusammengepasste Lagerpaare

Für dynamisch beanspruchte zusammengepasste Lagerpaare 313 (320, 322, 329)..-DF-A gilt ➤ Formel und ➤ Formel.

Dynamische äquivalente Belastung

Dynamische äquivalente Belastung

Legende

P	N	Dynamische äquivalente Lagerbelastung
Fr	N	Radiale Belastung
Fa	N	Resultierende Axialkraft. Zur Berechnung von Fa sind die Angaben im Abschnitt „Ermittlung der inneren resultierenden Axialkraft Fa für Einzellager“ zu berücksichtigen ➤ Link
e, Y1, Y2	-	Faktoren

Ermittlung der inneren resultierenden Axialkraft F_a für Einzellager und Lagerpaare in X- und O-Anordnung

Weshalb die innere resultierende Axialkraft F_a berücksichtigt werden muss

Einreihige Kegelrollenlager übertragen radiale Kräfte schräg zur Lager­achse von einer Laufbahn auf die andere. Bei einer Welle, die mit zwei einreihigen Kegelrollenlagern gleicher oder unterschiedlicher Größe abgestützt wird, führt die radiale Belastung von Lager A durch die Neigung der Laufbahnen (α₀ ≠ 0°) zu einer axialen Belastung von Lager B. Ebenso wirkt sich die radiale Belastung des Lagers B in einer axialen Belastung von Lager A aus; äußere Kräfte derartiger Lagersysteme ➤ Bild und ➤ Bild. Diese innere resultierende Axialkraft F_a muss bei der Berechnung der dynamischen äquivalenten Lagerbelastung P berücksichtigt werden.

Formeln zur Berechnung

Formeln zur Berechnung der resultierenden Axialkraft F_a ➤ Tabelle.

Voraussetzungen zur Berechnung

Lager A wird radial mit F_rA, Lager B radial mit F_rB belastet ➤ Bild und ➤ Bild. F_rA und F_rB greifen in den Druckmittelpunkten der Lager an und werden immer als positiv angesehen. Die Lager sind spielfrei, jedoch ohne Vorspannung.

Die angegebenen Gleichungen zur Bestimmung der Axiallast entsprechen einer Näherungslösung unter der Annahme einer Lastzone von 180° in radial belasteten Lagern. Für eine genauere Berechnung empfiehlt sich die Verwendung von BEARINX oder BEARINX.

Formeln zur Ermittlung der inneren resultierenden Axialkraft F_a

Fall	Belastungs­verhältnis	Äußere Axialkraft
1		Ka ≧ 0
2
3
Fortsetzung ▼

Parameter ➤ Formel, ➤ Bild und ➤ Bild
Y_A = Y_B

Formeln zur Ermittlung der inneren resultierenden Axialkraft F_a

Fall	Belastungs­verhältnis	Resultierende Axialkraft Fa
		Lager A	Lager B
1			Fa wird rechnerisch nicht berücksichtigt
2			Fa wird rechnerisch nicht berücksichtigt
3		Fa wird rechnerisch nicht berücksichtigt
Fortsetzung ▲

Parameter ➤ Formel, ➤ Bild und ➤ Bild
Y_A = Y_B

Angestellte Lagerung mit zwei einreihigen Kegelrollenlagern in O‑Anordnung, äußere Kräfte Ka = Äußere Axialkraft, die auf die Welle wirkt FrA = Radiale Belastung Lager A FrB = Radiale Belastung Lager B

Angestellte Lagerung mit zwei einreihigen Kegelrollenlagern in X‑Anordnung, äußere Kräfte Ka = Äußere Axialkraft, die auf die Welle wirkt FrA = Radiale Belastung Lager A FrB = Radiale Belastung Lager B

Beispiel zur Ermittlung der inneren resultierenden Axialkraft F_a

Lagerung einer Ritzelwelle

Für die Lagerung einer Ritzelwelle sind zwei einreihige Kegelrollenlager vorgesehen ➤ Bild. Die Lagerung soll angestellt und in O-Anordnung ausgeführt werden. Zur Berechnung der nominellen Lebensdauer des Lagers A ist die dynamische äquivalente Lagerbelastung P_A zu ermitteln.

BEARINX-Berechnungsmodell: Belastung von Lager A und B Ka = Äußere Axialkraft = 6,52 kN Kr = Äußere Radialkraft Kt = Tangentialkraft FrA = Radiale Belastung Lager A (Resultierende aus den Reaktionskräften FyA und FzA) FrB = Radiale Belastung Lager B (Resultierende aus den Reaktionskräften FyB und FzB) l1 = Abstand Ritzel bis Druckkegelspitze Lager A l2 = Abstand Druckkegelspitzen Lager A und Lager B

Aus der äußeren Radialkraft K_r und der Tangentialkraft K_t müssen durch Lösen des Momenten- und Kräftegleichgewichts der Welle die resultierenden Radialkräfte F_rA und F_rB auf die Lager bestimmt werden. Ergebnis:

• F_rA = 7,3 kN
• F_rB = 2,2 kN.

Bei einer Lagerung mit zwei Einzellagern ist die resultierende Axialkraft F_a zu berücksichtigen

Da es sich hier um eine angestellte Lagerung mit zwei Einzellagern handelt, muss bei der Lagerberechnung die innere resultierende Axialkraft F_a des Lagersystems nach ➤ Tabelle berücksichtigt werden. Für beide Kegelrollenlager gilt Y_A = Y_B = 1,6. Belastungen ➤ Bild. Für Lager A ist vorgesehen: Kegelrollenlager 32206-XL

1. Schritt

Belastungsverhältnis mit ➤ Formel ermitteln.

Belastungsverhältnis

2. Schritt

Ergebnis mit möglichen Fällen vergleichen ➤ Tabelle. Es kann Fall 2 oder Fall 3 in Frage kommen ➤ Tabelle.

Formeln zur Ermittlung der inneren resultierenden Axialkraft F_a

Fall	Belastungs­verhältnis	Äußere Axialkraft	Resultierende Axialkraft Fa
			Lager A	Lager B
2				‒
3			‒

Parameter ➤ Formel
Y_A = Y_B = 1,6

3. Schritt

Mit ➤ Formel überprüfen, ob Fall 2 zutrifft ➤ Tabelle.

Äußere Axialkraft in Relation zum Belastungsverhältnis

Fall 2 trifft zu ➤ Tabelle. Das bedeutet, dass das Lager A die äußere Axialkraft K_a aufnimmt.

4. Schritt

F_a ermitteln

Mit ➤ Formel die innere resultierende Axialkraft F_a für Lager A ermitteln. Es gelten die Berechnungen nach ➤ Tabelle, Fall 2.

Innere resultierende Axialkraft für Lager A

Beispiel zur Ermittlung von P

Wert F_a zur Berechnung von P einsetzen

Mit ➤ Formel ist das Verhältnis zwischen Axialkraft F_a und Radialkraft F_r des Lagers A zu ermitteln und mit dem Grenzwert e nach Produkttabelle (hier e = 0,37) zu vergleichen.

Belastungsverhältnis Lager A

Dann gilt:

Folglich muss die Axialkraft F_a des Lagers A (F_aA) innerhalb der äquiva­lenten Lagerbelastung P_A des Lagers A berücksichtigt werden. Es gilt ➤ Formel und damit ➤ Formel.

P für F_a/F_r ＞ e

Die dynamische äquivalente Lagerbelastung P_A des Lagers A wird anschließend für die Berechnung der nominellen Lebensdauer des Lagers A verwendet.

Statische äquivalente Lagerbelastung

Einzellager und JK0S‑Lager

Für statisch beanspruchte Einzellager und Integral-Kegelrollenlager gelten ➤ Formel und ➤ Formel.

Statische äquivalente Belastung

Statische äquivalente Belastung

Legende

P0	N	Statische äquivalente Lagerbelastung
F0r, F0a	N	Größte auftretende radiale oder axiale Belastung (Maximal­belastung)
Y0	-	Axiallastfaktor

Für statisch beanspruchte Lagerpaare in O- oder X-Anordnung gilt ➤ Formel.

Statische äquivalente Belastung

Legende

P0	N	Statische äquivalente Lagerbelastung
F0r, F0a	N	Größte auftretende radiale oder axiale Belastung (Maximal­belastung)
Y0	-	Axiallastfaktor

Für statisch beanspruchte zusammengepasste Lagerpaare 313 (320, 322, 329)..-DF-A.. gilt ➤ Formel.

Statische äquivalente Belastung

Legende

P0	N	Statische äquivalente Lagerbelastung
F0r, F0a	N	Größte auftretende radiale oder axiale Belastung (Maximal­belastung)
Y0	-	Axiallastfaktor

Statische Tragsicherheit

S₀ = C₀/P₀

Neben der nominellen Lebensdauer L (L_10h) 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

Mindestbelastung

Um Schlupfschäden zu vermeiden, ist eine radiale Mindestbelastung von P ＞ C_0r/60 notwendig

Damit zwischen den Kontaktpartnern kein Schlupf auftritt, müssen die Kegelrollenlager stets ausreichend hoch belastet sein. Erfahrungsgemäß ist dazu eine radiale Mindestbelastung in der Größenordnung von P ＞ C_0r/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.

Gestaltung der Lagerung

Radiale Befestigung der Lager

Für eine sichere radiale Befestigung sind feste Passungen notwendig

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 und Ein- und Ausbaumöglichkeiten 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:

• Umlaufverhältnisse ➤ Link
• Toleranzklassen für zylindrische Wellensitze (Radiallager) ➤ Tabelle, davon ausgenommen Kegelrollenlager nach ANSI/ABMA 19.2:2013 bzw. mit Sondertoleranzen
• Wellenpassungen ➤ Tabelle
• Toleranzklassen für Lagersitze in Gehäusen (Radiallager) ➤ Tabelle, davon ausgenommen Kegelrollenlager nach ANSI/ABMA 19.2:2013 bzw. mit Sondertoleranzen
• Gehäusepassungen ➤ Tabelle.

Wellen- und Gehäusepassungen für Lager in Zollabmessungen

Bei Lagern anderer Toleranzgenauigkeit wie z. B. ANSI/ABMA 19.2:2013 muss die Toleranzklasse der Passung entsprechend verschoben werden.

Wellen- und Gehäusepassungen für Integral-Kegelrollenlager

Empfohlene Wellen- und Gehäusetoleranzen für Integral-Kegelrollenlager ➤ Tabelle.

Toleranzen für Integral-Kegelrollenlager

Umfangslast	Toleranzklasse
	Welle	Gehäuse
am Innenring	m6 Ⓔ	H7 Ⓔ
am Außenring	g6 Ⓔ	M7 Ⓔ

Axiale Befestigung der Lager

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.

Maß-, Form- und Laufgenauigkeit für die Lagersitze

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 einreihigen Kegelrollenlagern mit der Toleranzklasse Normal oder 6X soll der Wellensitz mindestens dem Grundtoleranzgrad IT6, der Gehäusesitz mindestens IT7 entsprechen; bei der Toleranzklasse 5 soll der Wellensitz mindestens IT5, der Gehäusesitz mindestens IT6 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

Toleranzklasse der Lager		Lagersitz­fläche	Grundtoleranzgrade nach ISO 286-1 (IT-Qualitäten)
nach ISO 492	nach DIN 620		Durch­messer­toleranz	Rundheit­toleranz	Paralle­litäts­toleranz	Gesamt­planlauf­toleranz der Anlage­schulter
				t1	t2	t3
Normal 6X	PN (P0) P6X	Welle	IT6 (IT5)	Umfangs­last IT4/2	Umfangs­last IT4/2	IT4
				Punkt­last IT5/2	Punkt­last IT5/2	IT4
		Gehäuse	IT7 (IT6)	Umfangs­last IT5/2	Umfangs­last IT5/2	IT5
				Punkt­last IT6/2	Punkt­last IT6/2	IT5
5	P5	Welle	IT5	Umfangs­last IT2/2	Umfangs­last IT2/2	IT2
				Punkt­last IT3/2	Punkt­last IT3/2	IT2
		Gehäuse	IT6	Umfangs­last IT3/2	Umfangs­last IT3/2	IT3
				Punkt­last IT4/2	Punkt­last IT4/2	IT3

Zahlenwerte für ISO-Grund­toleranzen (IT-Qualitäten) nach ISO 286-1:2010

Rauheit zylindrischer Lagersitze

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

Nenndurchmesser des Lagersitzes d (D)		empfohlener Mittenrauwert für geschliffene Lagersitze 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
500	1 250	3,21)	1,6	1,6	0,8

1. Für den Lagereinbau mit dem Hydraulikverfahren Ra = 1,6 μm nicht über­schreiten.

Anschlussmaße für die Anlageflächen der Lagerringe

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. Bewährte Anschlussmaße für die Radien und die Durchmesser der Anlageschultern sind in Anlehnung an DIN 5418 festgelegt. Diese Maße sind Grenzmaße (Größt- oder Kleinstmaße); sie dürfen nicht über- oder unterschritten werden.

Werden einreihige Kegelrollenlager in Tandem-Anordnung eingebaut, ist auf eine ausreichende Überdeckung der sich berührenden Außenring-Stirnflächen zu achten. Im Zweifel bitte bei Schaeffler rückfragen.

Käfigüberstand

Bei den offenen Lagern stehen die Käfige seitlich etwas vor. Um ein Anstreifen der Käfige an der Anschlusskonstruktion zu vermeiden, sind die seitlichen Mindestabstände C_a und C_b in den Produkttabellen bei der Auslegung der Anschlusskonstruktion zu berücksichtigen.

Anstellen der Lager

Einzellager immer gegen ein zweites Lager anstellen

Aufgrund der inneren Konstruktion können einreihige Kegelrollenlager nicht allein montiert werden, sondern sind immer zusammen mit einem zweiten Lager oder als Lagersatz zu verwenden ➤ Bild. Bei Lagerungen mit zwei einreihigen Einzellagern sind diese so gegeneinander anzustellen, bis die erforderliche Vorspannung oder das gewünschte Spiel erreicht ist ➤ Bild. Die Vorspannung ergibt sich erst nach dem Einbau der Lager und ist abhängig vom Anstellen gegen das zweite Lager.

Anstellung so wählen, dass die volle Funktion und Betriebssicherheit der Lager gewährleistet ist

Die richtige Anstellung der Lager beeinflusst die Funktion und Betriebs­sicherheit der Lagerung wesentlich. Ist das Spiel zu groß, wird die Trag­fähigkeit der Lager nicht voll genutzt; ist die Vorspannung zu hoch, entstehen durch die stärkeren Reibungsverluste höhere Betriebstemperaturen, die sich wiederum negativ auf die Lebensdauer der Lager aus­wirken.

Um die Rollen korrekt zu positionieren, muss beim Anstellen der Lager die Welle oder das Gehäuse mehrmals in beide Richtungen gedreht werden.

Angestellte Lagerung mit zwei einreihigen Kegelrollenlagern H = Stützabstand Kegelrollenlager in O-Anordnung montiert, gegeneinander angestellt Befestigungsmutter

Zusammengepasste Lager

Bei zusammengepassten Lagersätzen entfällt das Anstellen

Zusammengepasste Kegelrollenlager müssen nicht angestellt werden ➤ Abschnitt. Das gewünschte Betriebsspiel bzw. die geforderte Vorspannung sind hier bereits ab Werk eingestellt.

Ein- und Ausbau

Die Ein- und Ausbaumöglichkeiten der Kegelrollenlager mit thermischen, hydraulischen oder mechanischen Verfahren sind bereits bei der Gestaltung der Lagerstelle zu berücksichtigen.

Lager beim Einbau nicht beschädigen

Integral-Kegelrollenlager sind nicht zerlegbar. Beim Einbau solcher Lager müssen die Montagekräfte immer am festgepassten Lagerring angreifen.

Schaeffler-Montagehandbuch

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.

Rechtshinweis zur Datenaktualität

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.

Weiterführende Informationen

Bei der Auslegung einer Lagerung sind neben den Angaben in diesem Kapitel auch folgende Kapitel in den technischen Grundlagen zu beachten:

• Bestimmung der Lagergröße ➤ Link
• Steifigkeit ➤ Link
• Reibung und Erwärmung ➤ Link
• Drehzahlen ➤ Link
• Lagerdaten ➤ Link
• Schmierung ➤ Link
• Abdichtung ➤ Link
• Gestaltung der Lagerung ➤ Link
• Ein- und Ausbau ➤ Link.