Lernfeld 7 · Prüfung Teil 2
Wälz- und Gleitlager
Wälz- und Gleitlager kurz erklärt: Fest- und Loslager, Lagerbauarten, Passungen, Lagerluft, Montage und Lebensdauer nach DIN ISO 281.
Darum geht es
Lager führen Wellen und Achsen und übertragen die Kräfte auf das Gehäuse. Wälzlager arbeiten mit Kugeln, Zylinderrollen, Kegelrollen oder Tonnen zwischen Innen- und Außenring. Sie haben wenig Anlaufreibung, sind genormt und schnell zu tauschen. Gleitlager tragen die Welle auf einem Schmierfilm; sie laufen leise, dämpfen Stöße und vertragen hohe Lasten, brauchen aber gute Schmierung und sauberen Einlauf.
Eine Welle mit zwei Lagerstellen bekommt meist ein Festlager und ein Loslager. Das Festlager nimmt radiale und axiale Kräfte in beide Richtungen auf und legt die Welle in Längsrichtung fest. Das Loslager trägt nur radial und lässt die Wärmedehnung der Welle zu, entweder im Lager selbst (Zylinderrollenlager Bauform NU oder N) oder durch einen verschiebbaren Außenring im Gehäuse. Kegelrollen- und Schrägkugellager werden paarweise in angestellter Lagerung gegeneinander eingestellt.
Welcher Ring fest sitzen muss, hängt von der Lastrichtung ab. Der Ring mit Umfangslast dreht sich gegenüber der Last und bekommt eine feste Passung, sonst wandert er und frisst sich ein. Der Ring mit Punktlast darf lose sitzen. Beim Montieren wirkt die Kraft nur auf den Ring, der gerade gefügt wird, nie über die Wälzkörper. Größere Lager werden im Induktionsanwärmgerät erwärmt. Die nominelle Lebensdauer erreichen 90 % gleicher Lager unter gleicher Belastung mindestens.
Das solltest du dir merken
- Festlager führt axial und radial, Loslager nur radial und gleicht die Wärmedehnung aus.
- Umfangslast verlangt einen festen Sitz, Punktlast erlaubt einen losen Sitz.
- Montagekraft nie über die Wälzkörper leiten, sondern direkt auf den zu fügenden Ring.
- Das Nachsetzzeichen C3 bedeutet eine Lagerluft größer als normal, etwa für warme Wellen oder feste Passungen.
- Bei Kugellagern ist der Lebensdauerexponent 3, bei Rollenlagern 10/3.
Formeln
- Nominelle Lebensdauer in Umdrehungen
- in Millionen Umdrehungen, dynamische Tragzahl in kN, äquivalente Belastung in kN, für Kugel- und für Rollenlager
- Nominelle Lebensdauer in Stunden
- in Betriebsstunden, in Millionen Umdrehungen, Drehzahl in 1/min
Typische Fehler in der Prüfung
- Beide Lager einer Welle axial festgelegt; die Wärmedehnung verspannt die Lagerung und die Lager fallen früh aus.
- Lager mit dem Hammer über den Außenring auf die Welle getrieben; die Kraft läuft über die Wälzkörper und hinterlässt Eindrücke.
- Bei der Lebensdauer die Million Umdrehungen oder die 60 Minuten je Stunde vergessen.
- Für Rollenlager mit dem Exponenten 3 statt 10/3 gerechnet.
Tipps aus der Werkstatt
- Beim Wälzlager die Montagekraft nur über den Ring einleiten, der fest sitzt, nie über die Wälzkörper. Zum Anwärmen induktiv bis rund 100 °C, keine offene Flamme. Ein Festlager führt axial, das Loslager lässt Wärmedehnung zu.
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12 Aufgaben zu „Wälz- und Gleitlager“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.
Jetzt übenGrundlage: KMK-Rahmenlehrplan Industriemechaniker, Lernfeld 7 (Montieren von technischen Teilsystemen); DIN ISO 281. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.