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Pendelkugellager
 

Pendelkugellager eignen sich besonders:

 
 
  • bei Schiefstellungen zwischen dem Außen- und Innenring (zum Ausgleich von Winkelfehlern) ➤ Abschnitt
  • für Lagerungen mit hohen radialen Belastungen ➤ Abschnitt
  • aufgrund des Punktkontakts für höhere Drehzahlen als Tonnenlager mit ihrem Linienkontakt
  • wenn Lager mit den oben genannten Eigenschaften auch bei höheren Drehzahlen leiser und kühler laufen sollen.
 
   

Bild 1
Pendelkugellager: Drehzahlvergleich mit Tonnen­lager, Ausgleich von Fluchtungsfehlern

nG =  Grenzdrehzahl

 

imageref_18616707851_All.gif

 
 

Lagerausführung

 
 

Pendelkugellager gibt es als:

 
   
 

Lager der Grundausführung

Die Laufbahn im Außenring ist sphärisch ausgebildet

 

Pendelkugellager sind zweireihige selbsthaltende Radial-Kugellager, die zur Gruppe der Pendellager gehören. Der Außenring hat für die zwei Kugelreihen eine gemeinsame hohlkugelige Laufbahn. Dadurch ermög­lichen die Lager innerhalb bestimmter Grenzen den Ausgleich statischer und dynamischer Winkelfehler (Schiefstellungen zwischen dem Innen- und Außenring) ➤ Abschnitt . Der Innenring verfügt über zwei geformte Laufrillen, in denen die Wälzkörper laufen. Als Käfige werden Massivkäfige aus Polyamid PA66 oder Messing eingesetzt ➤ Tabelle 2.

 

Die Bohrung ist zylindrisch oder kegelig

 

Lager der Grundausführung werden mit zylindrischer Bohrung geliefert; Pendelkugellager der Reihen 12, 13, 22 und 23 gibt es auch mit kegeliger Bohrung ➤ Bild 2.

 
imageref_17757201419_All.gif   Lager mit kegeliger Bohrung haben den Bohrungskegel 1:12 und das Nachsetzzeichen K ➤ Tabelle 5.  
 

   

Bild 2
Pendelkugellager der Grundausführung

Fr =  Radiale Belastung
Fa =  Axiale Belastung
Symbole/00016410_mei_in_0k_0k.gif  Pendelkugellager mit zylindrischer Bohrung, offen
Symbole/00016411_mei_in_0k_0k.gif  Pendelkugellager mit kegeliger Bohrung, offen, Bohrungskegel 1:12

 

imageref_17772650635_All.gif

 
 

Lager mit breitem Innenring und Fixiernut

Für einfache Lagerungen geeignet

 

Pendelkugellager der Reihe 112 haben einen beidseitig verbreiterten Innenring mit zylindrischer Bohrung und eine Nut auf einer Seite des Innenrings ➤ Bild 3. Diese Lager eignen sich besonders für einfache Lagerungen mit handelsüblichen Wellen. Durch die Toleranz der Lager­bohrung J7 ist diese Bauform zudem sehr montage- und demontagefreundlich. Die Nut dient zum Fixieren der Lager in axialer Richtung mittels Stiftschraube; ➤ Bild 8.

 
 

   

Bild 3
Pendelkugellager mit breitem Innenring und Fixiernut

Fr =  Radiale Belastung
Fa =  Axiale Belastung
Symbole/00016410_mei_in_0k_0k.gif  Fixiernut

 

imageref_19608137611_All.gif

 
 

Lager mit Spannhülse

Montagefertige Lager-­Einbausätze vereinfachen die Bestellung und den Einbau der Pendelkugellager

 

Zur Befestigung von Pendelkugellagern mit kegeliger Bohrung auf zylindrischem Wellenzapfen sind auch komplette Lager-Einbausätze erhältlich. Diese Einheiten bestehen aus Lager, geschlitzter Spannhülse, Sicherungsblech und Nutmutter (Reihen 12..-K + H, 13..-K + H, 22..-K + H, 23..-K + H, 22..‑K‑2RS + H) ➤ Bild 4. Mit den Spannhülsen ist die Fixierung der Lager auf glatten und abgesetzten Wellen möglich. Die Spannhülsen müssen bei der Bestellung zusätzlich mit angegeben werden. Bestellbeispiel ➤ Bild 7.

 
 

   

Bild 4
Pendelkugellager mit Spannhülse

Fr =  Radiale Belastung
Fa =  Axiale Belastung
Symbole/00016410_mei_in_0k_0k.gif  Pendelkugellager, offen
Symbole/00016411_mei_in_0k_0k.gif  Pendelkugellager, beidseitig mit Lippendichtung
Symbole/00016412_mei_in_0k_0k.gif  Spannhülse
Symbole/00016413_mei_in_0k_0k.gif  Nutmutter
Symbole/00016414_mei_in_0k_0k.gif  Sicherungsblech

 

imageref_17757447051_All.gif

 
 

Lager mit Kugelüberstand

Das Maß C1 muss beachtet werden

 

Bei einigen Pendelkugellagern mit Messingkäfig (Lager mit dem Nachsetzzeichen
_dictid_N2980_
M) stehen die Kugeln seitlich etwas vor ➤ Bild 5.

 
imageref_17757187211_All.gif   Der Überstand ist in den Produkttabellen mit C1 gekennzeichnet. Er muss bei der Festlegung der Maße für die Umbauteile berücksichtigt werden.  
 

   

Bild 5
Pendelkugellager mit Kugelüberstand

C1 =  Kugelüberstand

 

imageref_17772653451_All.gif

 
 

Belastbarkeit

 

Für hohe radiale und niedrige axiale Belastungen geeignet

 

Neben hohen radialen Kräften nehmen Pendelkugellager auch niedrige axiale Kräfte aus beiden Richtungen auf ➤ Bild 2 bis ➤ Bild 4. Die radiale Tragfähigkeit der Lager ist aufgrund des Punktkontakts, mit dem die Wälzkörper die Laufbahnen berühren, niedriger als bei Tonnenlagern mit ihrem Linienkontakt.

 
 

Axiale Belastbarkeit von Lagern mit Spannhülse

imageref_17757187211_All.gif   Werden Lager mit Spannhülse ohne festen Anschlag (z.B. feste Schulter) auf einer glatten Welle befestigt, dann hängt ihre axiale Belastbarkeit von der Reibung zwischen der Welle und der Hülse ab.  
imageref_18348417035_All.gif   Bestehen Zweifel zur Höhe der axialen Belastbarkeit der Montage­verbindung, bitte bei Schaeffler rückfragen.  
 

Ausgleich von Winkelfehlern

 

Pendelkugellager gleichen dynamische und statische Winkelfehler aus

 

Aufgrund der hohlkugeligen Wälzkörperlaufbahn im Außenring sind Pendelkugellager winkelbeweglich. Sie lassen dadurch Schiefstellungen zwischen Außen- und Innenring innerhalb bestimmter Grenzen zu, ohne dass die Lager dabei beschädigt werden, und gleichen so Fluchtungs­fehler, Wellendurchbiegungen und Gehäuseverformungen aus.

 
 

Zulässiger Einstellwinkel

Bei umlaufendem Innenring schwenkbar bis aus der Mittellage

 

Bei normalen Betriebsverhältnissen und umlaufendem Innenring sind Pendelkugellager bis zu aus der Mittellage schwenkbar, bei abgedichteten Lagern bis 1,5°. Inwieweit diese Werte in der Praxis genutzt werden können, hängt jedoch grundsätzlich von der Gestaltung der Lagerung ab.

 
imageref_18348417035_All.gif   Bei umlaufendem Außenring oder taumelndem Innenring ist die Winkel­einstellbarkeit wesentlich geringer. In solchen Fällen bitte bei Schaeffler rückfragen.  
 

Schmierung

 

Befettete Lager sind wartungsfrei

 

Abgedichtete Pendelkugellager sind mit einem hochwertigen Lithium­seifenfett auf Mineralölbasis befettet, das über gute Korrosionsschutz­eigenschaften verfügt. Die Fettfüllung ist so bemessen, dass sie für die gesamte Lebensdauer des Lagers ausreicht. Dadurch sind diese Lager wartungsfrei.

 
imageref_17757187211_All.gif   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 .  

Schmierung bei nicht befetteten Lagern

 

Offene Lager sind nicht befettet. Sie können von den Stirnseiten aus 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
_dictid_G1980_
der Kunststoffe beeinträchtigen. Vorgegebene Ölwechselfristen müssen deshalb unbedingt eingehalten werden.

 
 

Abdichtung

 

Auch mit Lippen­dichtungen lieferbar

 

Pendelkugellager der Reihe 22 und 23 gibt es auch mit berührenden Dichtungen auf beiden Seiten des Lagers ➤ Bild 4. Solche in das Lager integrierte Dichtungen sind eine bauraumsparende, wirtschaftliche und zuverlässige Lösung zur Abdichtung der Lagerung. Um eine möglichst hohe Dichtwirkung bei gleichzeitig minimaler Reibung zu erreichen, liegen die Dichtlippen mit leichtem Druck auf der geschliffenen Gegenlauffläche des Innenrings an. Als Dichtungswerkstoff wird der bewährte, ölbeständige und verschleißfeste Elastomerwerkstoff  NBR eingesetzt. Abgedichtete Pendelkugellager haben das Nachsetzzeichen 2RS ➤ Tabelle 5.

 
 

Bei nicht abgedichteten Lagern muss die Abdichtung der Lagerstelle in der Anschlusskonstruktion erfolgen. Die Abdichtung muss zuverlässig verhinden, dass:

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

Drehzahlen

 
 

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

 
 
  • die kinematische Grenzdrehzahl nG
  • die thermische Bezugsdrehzahl nϑr.
 
 

Grenzdrehzahlen

imageref_17757187211_All.gif   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

 

Bei Fettschmierung sind jeweils 85% des in den Produkttabellen angegebenen Wertes zulässig.

 
 

Bezugsdrehzahlen

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.

 
 

Geräusch

 
 

Schaeffler Geräuschindex

 

Der Schaeffler Geräuschindex (SGI) ist für diese Lagerart noch nicht verfügbar    ➤ Link. Die Einführung und Aktualisierung der Daten für diese Baureihen erfolgt sukzessiv.

 
 

Temperaturbereich

 
 

Die Betriebstemperatur
_dictid_B940_
der Lager ist begrenzt durch:

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

 

Mögliche Betriebstemperaturen der Pendelkugellager ➤ Tabelle 1.

 
   
Tabelle 1
Zulässige Temperaturbereiche
 

Betriebs­temperatur
Offene
Pendelkugellager
Abgedichtete Pendelkugellager
mit Messingkäfig
mit Polyamidkäfig PA66
imageref_19988082955_All.gif
   
–30 °C bis +150 °C
–30 °C bis +120 °C
–30 °C bis +100 °C,
begrenzt durch den Schmierstoff und Dichtungswerkstoff

 
imageref_18348417035_All.gif   Sind Temperaturen zu erwarten, die außerhalb der angegebenen Werte liegen, bitte bei Schaeffler rückfragen.  
 

Käfige

 

Standard sind Massiv­käfige aus Messing und Polyamid PA66

 

Standardkäfige und zusätzliche Käfigausführungen für Pendelkugellager ➤ Tabelle 2. Andere Käfigausführungen sind auf Anfrage lieferbar. Bei solchen Käfigen können jedoch die Eignung für hohe Drehzahlen und hohe Temperaturen sowie die Tragzahlen von den Angaben für die Lager mit den Standardkäfigen abweichen.

 
imageref_18348417035_All.gif   Bei hohen Dauertemperaturen und Anwendungen mit schwierigen Betriebsbedingungen sollten Lager mit Messing- oder Stahlblechkäfig eingesetzt werden. Bestehen Unsicherheiten bezüglich der Käfigeignung, bitte bei Schaeffler rückfragen.  
 

   
Tabelle 2
Käfig, Käfignachsetzzeichen, Bohrungskennzahl
 

Lagerreihe
Massivkäfig aus Polyamid PA66
Massivkäfig aus Messing
TVH
M
Standard
Standard
zusätzlich bei
Bohrungskennzahl
10
8
- -
12
bis 18
ab 19
-
13
bis 13
ab 14
03
22
bis 16, 18
17, ab 19
12, 14
23
bis 13
ab 14
05 bis 10, 12, 13
112
04 bis 12
- -

 
 

Lagerluft

 
 

Radiale Lagerluft – Lager mit zylindrischer Bohrung

Standard ist CN

 

Pendelkugellager mit zylindrischer Bohrung werden serienmäßig mit der radialen Lagerluft CN (normal) gefertigt ➤ Tabelle 3. CN wird im Kurzzeichen nicht angegeben.

 
imageref_18348417035_All.gif   Darüber hinaus sind bestimmte Abmessungen auf Anfrage auch mit der größeren Lagerluft C3 lieferbar.  
imageref_17757201419_All.gif   Die Werte der radialen Lagerluft entsprechen DIN 620‑4:2004 (ISO 5753‑1:2009) ➤ Tabelle 3. Sie gelten für Lager im unbelasteten, messkraftfreien Zustand (ohne elastische Deformation).  
 

   
Tabelle 3
Radiale Lagerluft von Pendelkugellagern mit zylindrischer Bohrung
 

Nenndurchmesser
der Bohrung
Radiale Lagerluft
d
CN
(Group N)
C3
(Group 3)
mm
μm
μm
über
bis
min.
max.
min.
max.

6
5
15
10
20
6
10
6
17
12
25
10
14
6
19
13
26
14
18
8
21
15
28
18
24
10
23
17
30
24
30
11
24
19
35
30
40
13
29
23
40
40
50
14
31
25
44
50
65
16
36
30
50
65
80
18
40
35
60
80
100
22
48
42
70
100
120
25
56
50
83
120
140
30
68
60
100
140
160
35
80
70
120

 
 

Radiale Lagerluft – Lager mit kegeliger Bohrung

Standard ist C3

 

Pendelkugellager mit kegeliger Bohrung werden serienmäßig mit der größeren radialen Lagerluft C3 gefertigt ➤ Tabelle 4.

 
imageref_18348417035_All.gif   Darüber hinaus sind bestimmte Abmessungen auf Anfrage auch mit Lagerluft CN (normal) lieferbar.  
imageref_17757201419_All.gif   Die Werte der radialen Lagerluft entsprechen DIN 620‑4:2004 (ISO 5753‑1:2009) ➤ Tabelle 4. Sie gelten für Lager im unbelasteten, messkraftfreien Zustand (ohne elastische Deformation).  
 

   
Tabelle 4
Radiale Lagerluft von Pendelkugellagern mit kegeliger Bohrung
 

Nenndurchmesser
der Bohrung
Radiale Lagerluft
d
CN
(Group N)
C3
(Group 3)
mm
μm
μm
über
bis
min.
max.
min.
max.
18
24
13
26
20
33
24
30
15
28
23
39
30
40
19
35
29
46
40
50
22
39
33
52
50
65
27
47
41
61
65
80
35
57
50
75
80
100
42
68
62
90
100
120
50
81
75
108
120
140
60
98
90
130
140
160
65
110
100
150

 
 

Abmessungen, Toleranzen

 
 

Abmessungsnormen

imageref_17757201419_All.gif   Die Hauptabmessungen der Pendelkugellager entsprechen DIN 630:2011; ausgenommen davon ist die Lagerreihe 112. Nennmaße der Pendelkugellager ➤ Maßtabelle.  

Reihe 112

 

Die Abmessungen der Pendelkugellager mit breitem Innenring (Lagerreihe 112) stimmen mit der 1993 zurückgezogenen DIN 630-2 überein. Nennmaße der Lager ➤ Maßtabelle.

 
 

Kantenabstände

imageref_17757201419_All.gif   Die Grenzmaße für Kantenabstände entsprechen DIN 620‑6:2004. Übersicht und Grenzwerte   ➤ Abschnitt. Nennmaß des Kantenabstands ➤ Maßtabelle.  
 

Toleranzen

imageref_17757201419_All.gif   Die Toleranzen für die Maß- und Laufgenauigkeit
_dictid_L2730_
der Pendelkugellager entsprechen der Toleranzklasse Normal nach ISO 492:2014. Davon ausgenommen ist die Lagerbohrung der Lagerreihe 112; diese ist nach der Toleranzklasse J7 gefertigt. Toleranzwerte nach ISO 492 ➤ Tabelle .
 
 

Nachsetzzeichen

 
 

Die Bedeutung der in diesem Kapitel verwendeten Nachsetzzeichen
_dictid_N2980_
zeigt ➤ Tabelle 5 sowie medias interchange http://www.schaeffler.de/std/1B69.

 
   
Tabelle 5
Nachsetzzeichen und ihre Bedeutung
 

Nachsetzzeichen
Bedeutung der Nachsetzzeichen
C3
Radialluft C3 (größer als normal)
Standard bei Lagern
mit kegeliger Bohrung
CN
Radialluft CN (normal)
Sonderausführung bei Lagern mit kegeliger Bohrung, auf Anfrage
K
kegelige Bohrung
Standard
M
Massivkäfig aus Messing
Standard,
Käfigwerkstoff abhängig von der Lagerreihe und der Bohrungskennzahl
TVH
Massivkäfig aus glasfaserverstärktem Polyamid PA66
2RS
beidseitig berührende Dichtung
abhängig von der Lagerreihe

 
 

Aufbau der Lagerbezeichnung

 

Beispiele zur Bildung der Lagerbezeichnung

 

Die Bezeichnung der Lager folgt einem festgelegten Schema. Beispiele ➤ Bild 6 und ➤ Bild 7. Für die Bildung der Kurzzeichen gilt DIN 623-1    ➤ Bild.

 
 

   

Bild 6
Pendelkugellager mit kegeliger Bohrung: Aufbau des Kurzzeichens


 

imageref_17772656011_de.gif

 
   

Bild 7
Pendelkugellager mit kegeliger Bohrung und Spannhülse: Aufbau des Kurzzeichens


 

imageref_17772736523_de.gif

 
 

Dimensionierung

 
 

Dynamische äquivalente Lagerbelastung

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).

 

P ist eine Ersatzkraft bei kombinierter Belastung und bei verschiedenen Lastfällen

 

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.

 

Fa/Fr ≦ e oder Fa/Fr > e

 

Die Berechnung von P hängt vom Belastungsverhältnis Fa/Fr und dem Berechnungsfaktor e ab ➤ Formel 1 und ➤ Formel 2.

 

Formel 1
Dynamische äquivalente Belastung
 
imageref_17794274443_All.gif


Formel 2
Dynamische äquivalente Belastung
 
imageref_17794276363_All.gif

Legende

 
P
 N
Dynamische äquivalente Lagerbelastung
Fr
 N
Radiale Belastung
Fa
 N
Axiale Belastung
e, Y1, Y2
Faktoren ➤ Maßtabelle.
 
 

Statische äquivalente Lagerbelastung

 

Werden Pendelkugellager statisch belastet, gilt ➤ Formel 3.

 

Formel 3
Statische äquivalente Belastung
 
imageref_10903634315_All.gif

Legende

 
P0
 N
Statische äquivalente Lagerbelastung
F0r, F0a
 N
Größte auftretende radiale oder axiale Belastung
_dictid_A650_
(Maximal­belastung)
Y0
Axiallastfaktor ➤ Maßtabelle.
 
 

Statische Tragsicherheit

S0 = C0/P0

 

Neben der nominellen Lebensdauer L (L10h) ist immer auch die statische Tragsicherheit S0 zu überprüfen ➤ Formel 4.

 

Formel 4
Statische Tragsicherheit
 
imageref_27021597814984331_All.gif

Legende

 
S0
Statische Tragsicherheit
C0
 N
Statische Tragzahl
P0
 N
Statische äquivalente Lagerbelastung.
 
 

Mindestbelastung

 

Um Schlupfschäden zu vermeiden, ist eine radiale Mindestbelastung von P > C0r/100 notwendig

 

Damit zwischen den Kontaktpartnern kein Schlupf auftritt, müssen die Pendelkugellager stets ausreichend hoch belastet sein. Erfahrungsgemäß ist dazu eine radiale Mindestbelastung in der Größenordnung von P > C0r/100 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.

 
imageref_18348417035_All.gif   Ist die radiale Mindestbelastung niedriger als oben angegeben, bitte bei Schaeffler rückfragen.  
 

Gestaltung der Lagerung

 

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 oder kegelige Sitzfläche ausführbar ➤ Bild 8 bis ➤ Bild 11. Die Sitz- und Auflageflächen sollen nicht durch Nuten, Bohrungen oder sonstige Ausnehmungen unterbrochen sein. Die Genauigkeit der Gegenstücke muss bestimmten Anforderungen entsprechen ➤ Tabelle 6 bis ➤ Tabelle 8.

 
 

Radiale Befestigung – Passungsempfehlungen für Lager mit zylind­rischer Bohrung

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.

 
imageref_17757187211_All.gif   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:

 
   
 

Axiale Befestigung – Befestigungsarten für Lager mit zylindrischer Bohrung

Die Lager müssen auch in axialer Richtung sicher festgelegt sein

 

Da eine feste Passung allein meist nicht ausreicht, um 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
_dictid_L2640_
abzustimmen. Geeignet sind prinzipiell Wellen- und Gehäuseschultern, Gehäusedeckel, Muttern, Abstandsringe, Sicherungsringe, Spann- und Abziehhülsen usw.

 
 

Axiale Befestigung – Lagerreihe 112

Einfache Befestigung mittels Stiftschraube

 

Lager der Reihe 112 werden in axialer Richtung mit einer Stiftschraube befestigt, die in die Nut im Lagerinnenring eingreift ➤ Bild 8. Gleichzeitig verhindert die Schraube, dass der Innenring auf der Welle wandert.

 
imageref_17757187211_All.gif   Sollen zwei Lager eine Welle abstützen, müssen die Nuten im Innenring entweder auf den einander zugewandten oder voneinander abgewandten Seiten der Lager liegen ➤ Bild 8.  
 

   

Bild 8
Axiale Befestigung der Lagerreihe 112 mit Stiftschraube und die Anordnung der Pendelkugellager, wenn zwei Lager eine Welle abstützen

Symbole/00016410_mei_in_0k_0k.gif  Stiftschraube

 

imageref_17772739851_All.gif

 
 

Axiale Befestigung – Lager mit kegeliger Bohrung

Befestigung mit Nutmutter und Sicherungsblech

 

Wird ein Lager mit kegeliger Bohrung direkt auf einem kegeligen Zapfen montiert, kann die axiale Befestigung des Lagers montagefreundlich mit Nutmutter und Sicherungsblech erfolgen ➤ Bild 9.

 
   

Bild 9
Pendelkugellager mit kegeliger Bohrung, direkt auf kegeligem Wellenzapfen montiert

Symbole/00016410_mei_in_0k_0k.gif  Kegeliger Zapfen mit Befestigungsgewinde
Symbole/00016411_mei_in_0k_0k.gif  Nutmutter
Symbole/00016412_mei_in_0k_0k.gif  Sicherungsblech

 

imageref_17772742411_All.gif

 
 

Befestigung der Lager mit Spannhülse

Die Montage kann schnell und sicher mit Schlüssel­sätzen von Schaeffler erfolgen

 

Pendelkugellager mit kegeliger Bohrung können mittels Spannhülse auf glatter oder abgesetzter zylindrischer Welle montagefreundlich und betriebssicher befestigt werden ➤ Bild 10. Eine zusätzliche Sicherung der Spannhülse auf der Welle ist nicht notwendig. Auf glatten Wellen sind die Lager an beliebiger Stelle auf der Welle positionierbar. Zur axialen Belastbarkeit von Lagerungen mittels Spannhülsenverbindung ➤ Abschnitt .

 
   

Bild 10
Pendelkugellager mit Spannhülse auf glatter Welle befestigt

Symbole/00016410_mei_in_0k_0k.gif  Spannhülse
Symbole/00016411_mei_in_0k_0k.gif  Nutmutter
Symbole/00016412_mei_in_0k_0k.gif  Sicherungsblech

 

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Befestigung mit Spannhülse, axiale Abstützung durch einen Stützring

 

Bei höheren axialen Kräften kann zur axialen Abstützung auch ein Stützring verwendet werden ➤ Bild 11. Dabei sind die Anschlussmaße des Stützrings Ba und db in den Produkttabellen zu beachten ➤ Maßtabelle.

 
   

Bild 11
Abgesetzte Welle, axiale Abstützung durch einen Stützring

Symbole/00016410_mei_in_0k_0k.gif  Spannhülse
Symbole/00016411_mei_in_0k_0k.gif  Nutmutter
Symbole/00016412_mei_in_0k_0k.gif  Sicherungsblech
Symbole/00016413_mei_in_0k_0k.gif  Stützring
Symbole/00016414_mei_in_0k_0k.gif  Wellenschulter

 

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Maß-, Form- und Laufgenauigkeit
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für zylindrische 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 Pendelkugellagern 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 6, Toleranzen t1 bis t3 entsprechend   ➤ Bild. Zahlenwerte für die IT-Qualitäten ➤ Tabelle 7.

 
   
Tabelle 6
Richtwerte für die Form- und Lagetoleranzen der Lagersitzflächen
 

Toleranzklasse
der Lager
Lagersitz-
fläche
Grundtoleranzgrade nach ISO 286-1
(IT-Qualitäten)
nach ISO 492
nach DIN 620
Durchmesser-
toleranz
Rundheits-
toleranz
Parallelitäts-
toleranz
Gesamt-
planlauf--
toleranz
der Anlage-
schulter
t1
t2
t3
Normal
PN (P0)
Welle
IT6 (IT5)
Umfangslast
IT4/2
Umfangslast
IT4/2
IT4
Punktlast
IT5/2
Punktlast
IT5/2
Gehäuse
IT7 (IT6)
Umfangslast
IT5/2
Umfangslast
IT5/2
IT5
Punktlast
IT6/2
Punktlast
IT6/2

 
   
Tabelle 7
Zahlenwerte für ISO-Grund­toleranzen (IT-Qualitäten) nach ISO 286-1:2010
 

IT-Qualität
Nennmaß in mm
über
18
30
50
80
120
180
250
bis
30
50
80
120
180
250
315
Werte in μm
IT4

   
6
7
8
10
12
14
16
IT5

   
9
11
13
15
18
20
23
IT6

   
13
16
19
22
25
29
32
IT7

   
21
25
30
35
40
46
52

 
 

Rauheit zylindrischer Lagersitzflächen

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 8.

 
 

   
Tabelle 8
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

 
 

Toleranzen für kegelige Lagersitze

Vorgaben für kegelige Lagersitze

 

Werden die Lager direkt auf einem kegeligen Wellenzapfen befestigt ➤ Bild 9, gelten die Angaben nach   ➤ Bild.

 
 

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 ➤ Maßtabelle. Diese Maße sind Grenzmaße (Größt- oder Kleinstmaße); sie dürfen nicht über- oder unterschritten werden.

 
 

Geeignete Lagergehäuse für Pendelkugellager

Es ist ein großes Sortiment an Gehäusen verfügbar

 

Für wirtschaftliche, betriebssichere, leicht austauschbare Lagerungseinheiten können die Pendelkugellager auch mit Schaeffler Lagergehäusen kombiniert werden ➤ Bild 12. Diese montagefreundlichen Baueinheiten erfüllen alle Anforderungen an moderne, instandhaltungsgerechte Maschinen- und Anlagenkonstruktionen.

 
imageref_19614046091_de.gif   Aufgrund der Vielzahl der Anwendungsbereiche steht für die Lager mit zylindrischer und kegeliger Bohrung ein umfangreiches Sortiment an Lagergehäusen zur Verfügung. Dazu gehören u.a. geteilte Stehlagergehäuse, ungeteilte Stehlagergehäuse, Spannlagergehäuse, Flanschlagergehäuse und Gehäuse für spezielle Industrie- und Bahnanwendungen. Ausführliche Informationen zu den Lagergehäusen enthält die Publikation GK 1 http://www.schaeffler.de/std/1B63. Das Buch kann bei Schaeffler bestellt werden.  
   

Bild 12
Geteiltes Stehlagergehäuse mit einem Pendelkugellager

Symbole/00016410_mei_in_0k_0k.gif  Geteiltes Stehlagergehäuse SNV
Symbole/00016411_mei_in_0k_0k.gif  Pendelkugellager

 

imageref_19608652299_All.gif

 
 

Ein- und Ausbau

 
imageref_17757187211_All.gif   Die Ein- und Ausbaumöglichkeiten der Pendelkugellager mit thermischen, hydraulischen oder mechanischen Verfahren sind bereits bei der Gestaltung der Lagerstelle zu berücksichtigen.  

Lager beim Einbau nicht beschädigen

 

Pendelkugellager sind nicht zerlegbar. Beim Einbau nicht zerlegbarer Lager müssen die Montagekräfte immer am festgepassten Lagerring angreifen.

 
 

Lager mit kegeliger Bohrung einbauen

Geeignete Verfahren

 

Lager mit kegeliger Bohrung werden mit fester Passung auf der Welle bzw. Spann- und Abziehhülse montiert. Als Maß für den Festsitz der Passung dient das Messen der Radialluftminderung oder des axialen Verschiebewegs des Innenrings auf dem kegeligen Lagersitz.

 
 

Minderung der Radialluft messen

Die Messung erfolgt üblicherweise mit einer Fühlerlehre

 

Die Radialluftminderung ist die Differenz zwischen der Radialluft vor und dem Lagerspiel nach dem Einbau des Lagers ➤ Bild 13. Zunächst ist die Radialluft zu messen. Beim Aufpressen muss das Radialspiel (Lagerspiel) so lange kontrolliert werden, bis die erforderliche Minderung der Radialluft und damit der gewünschte Festsitz erreicht ist.

 
 

   

Bild 13
Radialluftminderung

sr =  Radiale Lagerluft vor dem Einbau
sr1 =  Radiale Lagerluft nach dem Einbau
sr – sr1 =  Radialluftminderung
Symbole/00016410_mei_in_0k_0k.gif  Vor dem Einbau
Symbole/00016411_mei_in_0k_0k.gif  Nach dem Einbau

 

imageref_19987990795_All.gif

 
 

Axialen Verschiebeweg messen

 

Anstelle der Radialluftminderung kann auch der axiale Verschiebeweg gemessen werden ➤ Bild 14.

 
   

Bild 14
Axialer Verschiebeweg

sa =  Axialer Aufpressweg (axialer Verschiebeweg des Lagers)
sr =  Radiale Lagerluft
sr1 =  Radiale Lagerluft nach dem Aufpressen
sr – sr1 =  Radialluftminderung
Symbole/00016410_mei_in_0k_0k.gif  Vor dem Aufpressen
Symbole/00016411_mei_in_0k_0k.gif  Nach dem Aufpressen

 

imageref_19987992715_All.gif

 
imageref_17757187211_All.gif   Ein störungsfreier Betrieb der Lager setzt voraus, dass diese ordnungs­gemäß eingebaut wurden. Zu geringes Betriebsspiel oder ein mangel­hafter Festsitz auf der Welle führt in der Regel zu Schäden am Lager.  
imageref_18348417035_All.gif   Bestehen Unsicherheiten in der praktischen Anwendung der beiden Verfahren, unbedingt bei Schaeffler rückfragen.  
imageref_17757210635_All.gif   Der Einbau der Pendelkugellager ist auch in der Schaeffler-Publikation BA 28 beschrieben. Diese BA kann bei Schaeffler angefordert werden.  
 

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
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ohne Beeinträchtigung erreichen, müssen sie sorgfältig behandelt werden.

 
imageref_21602891659_de.gif   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.

 
imageref_18350433803_All.gif   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:

 
   
   
  
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