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GrundlagenWälzlager
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Profilschienenführungen

Tragfähigkeit und Lebensdauer
   
✎

„Erweiterte Berechnung der modifizierten Lebensdauer“
 

Schaeffler führte 1997 die „Erweiterte Berechnung der modifizierten Lebensdauer“ ein. Dieses Verfahren wurde erstmals in DIN ISO 281  Beiblatt 1 genormt und ist seit 2007 Bestandteil der inter­nationalen Norm ISO 281. Im Rahmen der internationalen Normung wurde der Lebensdauerbeiwert aDIN umbenannt in aISO; die Berechnung ändert sich dadurch nicht.

  
 

Ermüdungstheorie als Grundlage

  
imageref_17757201419_All.gif   Grundlage der in ISO 281 genormten Lebensdauer-Berechnung ist die Ermüdungstheorie von Lundberg und Palmgren, die immer zu einer end­lichen Lebensdauer ╳
Siehe nominelle Lebensdauer führt.		  
  Zeitgemäße Lager hoher Qualität ╳
Begriff und Definition: DIN 55 350 T11 und DIN ISO 8402. können jedoch bei günstigen Betriebsbedingungen die errechneten Werte der nominellen Lebensdauer ╳
Siehe nominelle Lebensdauer erheblich übertreffen. Ioannides und Harris haben dazu ein Modell für die Ermüdung ╳
Gefügeveränderung mit Abblätterung der Oberfläche als äußeres Merkmal, hervorgerufen durch eine große Anzahl von Überrollungen unter Belastung. im Wälzkontakt entwickelt, das die Theorie von Lundberg und Palmgren erweitert und die ­Leistungsfähigkeit moderner Lager besser beschreibt.		  
 

Das Verfahren der „Erweiterten Berechnung der modifizierten Lebensdauer“ berücksichtigt die folgenden Einflüsse:

  
 
  • die Höhe der Lagerbelastung
  • die Ermüdungsgrenze des Werkstoffs
  • den Grad der Oberflächentrennung durch den Schmierstoff
  • die Sauberkeit im Schmierspalt
  • die Additivierung des Schmierstoffs
  • die innere Lastverteilung und die Reibungsverhältnisse im Lager.
  
imageref_18348417035_All.gif   Die Einflüsse, besonders die der Verunreinigungen, sind sehr komplex. Für eine genaue Beurteilung ist sehr viel Erfahrung notwendig. Zur weiterführenden Beratung bitte deshalb bei Schaeffler rückfragen.  
imageref_17757187211_All.gif   Die Tabellen und Diagramme in diesem Kapitel stellen nur Anhaltswerte dar.  
 

Dimensionierung von Wälzlagern

  

Dimensionierung von Wälzlagern

  

Die erforderliche Größe eines Wälzlagers ist abhängig von den Anforderungen an seine:

  
 
  • Lebensdauer
  • Tragfähigkeit (Belastbarkeit)
  • Betriebssicherheit.
  
 

Dynamische Tragfähigkeit und Lebensdauer

  
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Dynamische Tragzahlen
 

Das Maß für die dynamische Tragfähigkeit sind die dynamischen Trag­zahlen. Die dynamischen Tragzahlen basieren auf DIN ISO 281.

  
 

Die dynamischen Tragzahlen für Wälzlager ╳
Einbau- oder anschlußfertiges, oft genormtes Maschinenelement zur Übertragung von Bewegungen, Kräften und Kippmomenten, bei sehr gutem Wirkungsgrad. Wälzlager bestehen aus Wälzkörpern, Käfigen, Laufbahnen auf Ringen, Schienen oder Wagen und Schmierstoff und gegebenenfalls Abdichtungen und Zubehör. sind dem praxisbewährten und in früheren FAG- und INA-Katalogen veröffentlichten Leistungsstandard angepasst.

  
 

Das Ermüdungsverhalten des Werkstoffs bestimmt die dynamische Tragfähigkeit des Wälzlagers.

  
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Dynamische Tragfähigkeit
 

Die dynamische Tragfähigkeit wird beschrieben durch die dynamische Tragzahl und die nominelle Lebensdauer.

  
 

Die Ermüdungslebensdauer hängt ab von:

  
 
  • der Belastung
  • der Betriebsdrehzahl
  • der statistischen Zufälligkeit des ersten Schadeneintritts.
  
 

Für umlaufende Wälzlager ╳
Einbau- oder anschlußfertiges, oft genormtes Maschinenelement zur Übertragung von Bewegungen, Kräften und Kippmomenten, bei sehr gutem Wirkungsgrad. Wälzlager bestehen aus Wälzkörpern, Käfigen, Laufbahnen auf Ringen, Schienen oder Wagen und Schmierstoff und gegebenenfalls Abdichtungen und Zubehör. gilt die dynamische Tragzahl C. Sie ist:

  
 
  • bei Radiallagern eine konstante Radiallast Cr
  • bei Axiallagern eine zentrisch wirkende, konstante Axiallast Ca.
  
 

Die dynamische Tragzahl C ist die Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche unveränderlicher Größe und Richtung, bei der eine genügend große Menge gleicher Lager eine nominelle Lebensdauer ╳
Die nominelle Lebensdauer wird von 90 % einer genügend großen Menge gleicher Lager erreicht oder überschritten, bevor erste Anzeichen einer Werkstoffermüdung auftreten. von einer Million Umdrehungen erreicht.

  
 

Berechnung der Lebensdauer

  
 

Verfahren zur Berechnung der Lebensdauer ╳
Siehe nominelle Lebensdauer sind die:

  
   
 

Nominelle Lebensdauer

  
✎

L10 oder L10h
 

Die nominelle Lebensdauer ╳
Die nominelle Lebensdauer wird von 90 % einer genügend großen Menge gleicher Lager erreicht oder überschritten, bevor erste Anzeichen einer Werkstoffermüdung auftreten. in Millionen Umdrehungen (L10) ergibt sich nach ➤ Formel 1, die nominelle Lebensdauer ╳
Die nominelle Lebensdauer wird von 90 % einer genügend großen Menge gleicher Lager erreicht oder überschritten, bevor erste Anzeichen einer Werkstoffermüdung auftreten. in Betriebsstunden (L10h) nach➤ Formel 2.

  

Lebensdauer in Umdrehungen

  
imageref_9007206971253003_All.gif


Lebensdauer in Betriebsstunden

  
imageref_9007211393080843_All.gif

Legende

  
L10
 106
Nominelle Lebensdauer ╳
Siehe nominelle Lebensdauer in Millionen Umdrehungen, die von 90% einer genügend großen Menge gleicher Lager erreicht oder überschritten wird, bevor erste Anzeichen einer Werkstoffermüdung auftreten
L10h
h
Nominelle Lebensdauer ╳
Siehe nominelle Lebensdauer in Betriebsstunden, die von 90% einer genügend großen Menge gleicher Lager erreicht oder überschritten wird, bevor erste Anzeichen einer Werkstoffermüdung auftreten
C
 N
Dynamische Tragzahl; siehe Produkttabellen
P
 N
Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Lagerbelastung
p
–
Lebensdauerexponent; für Rollenlager: p = 10/3 für Kugellager: p = 3
n
 min–1
Betriebsdrehzahl (Nenndrehzahl).
 
 

Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Lagerbelastung

  
imageref_17757187211_All.gif   Die nominelle Lebensdauer L10 nach ➤ Formel 1  ist für eine Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche konstanter Richtung und Größe definiert. Bei Radiallagern ist das eine rein radiale, bei Axiallagern eine rein axiale Belastung.		  
✎

Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Belastung P ist gleichwertig zur tatsächlich wirkenden kombinierten Belastung
 

Sind die Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche und Drehzahl nicht konstant, können äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Betriebswerte bestimmt werden, die die gleiche Ermüdung ╳
Gefügeveränderung mit Abblätterung der Oberfläche als äußeres Merkmal, hervorgerufen durch eine große Anzahl von Überrollungen unter Belastung. verursachen wie die tatsächlichen wirkenden Beanspruchungen.

  
 

Äquivalente Betriebswerte bei veränderlicher Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche und Drehzahl ➤ Abschnitt .

  
 

Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung radiale Lagerbelastung

Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung radiale Lagerbelastung

  

Die dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Belastung P eines kombiniert beanspruchten Lagers (mit einer radialen und axialen Belastung) wird nach ➤ Formel 3 berechnet.

  

Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung radiale Lagerbelastung

  
imageref_9007203347535115_All.gif

Legende

  
P
 N
Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung radiale Lagerbelastung
X
–
Radiallastfaktor; siehe Produkttabellen
Fr
 N
Radiale Belastung
Y
–
Axiallastfaktor; siehe Produkttabellen
Fa
 N
Axiale Belastung.
 
imageref_17757187211_All.gif   Die Berechnung nach ➤ Formel 3 ist nicht für Radial-Nadellager sowie Axial-Nadellager und Axial‑Zylinderrollenlager anwendbar. Bei diesen Lagern sind kombinierte Belastungen nicht zulässig.  
 

 

Für Radial-Nadellager gilt ➤ Formel 4, für Axiallager ➤ Formel 5.

  

Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung radiale Lagerbelastung

  
imageref_9007214327402379_All.gif

Legende

  
P
 N
Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung radiale Lagerbelastung
Fr
 N
Radiale Belastung.
 
 

Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung axiale Lagerbelastung
✎

Bei Axiallagern mit α = 90° sind nur axiale Belastungen möglich

 

Axial-Rillenkugellager, Axial-Zylinderrollenlager, Axial-Nadellager und Axial‑Kegelrollenlager mit dem Nenndruckwinkel α = 90° können nur rein axiale Kräfte aufnehmen. Bei zentrischer Axialbelastung gilt ➤ Formel 5.

  

Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung axiale Lagerbelastung

  
imageref_9007203347473675_All.gif

Legende

  
Pa
 N
Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung axiale Lagerbelastung
Fa
 N
Axiale Belastung.
 
✎

Bei Axiallagern mit α ≠ 90° sind axiale und radiale Belastungen möglich
 

Axial-Schrägkugellager, Axial-Pendelrollenlager und Axial-Kegelrollenlager mit dem Nenndruckwinkel α ≠ 90° können außer einer Axialkraft Fa auch eine Radialkraft Fr aufnehmen. Die dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung axiale Belastung Pa ergibt sich damit nach ➤ Formel 6.

  

Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung axiale Lagerbelastung

  
imageref_9007203347475595_All.gif

Legende

  
Pa
 N
Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung axiale Lagerbelastung
X
–
Radiallastfaktor; siehe Produkttabellen
Fr
 N
Radiale Belastung
Y
–
Axiallastfaktor; siehe Produkttabellen
Fa
 N
Axiale Belastung.
 
 

Erweiterte modifizierte Lebensdauer

  
imageref_17757201419_All.gif   Die Berechnung der erweiterten modifizierten Lebensdauer Lnm war erstmals in DIN ISO 281 Beiblatt 1 genormt und wurde 2007 in die weltweite Norm ISO 281 übernommen. Sie ersetzt die früher verwendete modifizierte Lebensdauer Lna. Die computergestützte Berechnung nach DIN ISO 281 Beiblatt 4 ist seit 2008 in ISO/TS 16281 spezifiziert und seit 2010 in DIN 26281 genormt.  
 

 

Die erweiterte modifizierte Lebensdauer Lnm wird nach ➤ Formel 7 berechnet.

  

Erweiterte modifizierte Lebensdauer

  
imageref_9007203958160907_All.gif

Legende

  
Lnm
 106
Erweiterte modifizierte Lebensdauer ╳
Siehe nominelle Lebensdauer in Millionen Umdrehungen nach ISO ╳
Abkürzung für International Organisation for Standardization. 281:2007
a1
–
Lebensdauerbeiwert für eine Erlebenswahrscheinlichkeit, die von 90% abweicht ➤ Tabelle 1
aISO
–
Lebensdauerbeiwert für die Betriebsbedingungen
κ
–
Viskositätsverhältnis
eC
–
Lebensdauerbeiwert für Verunreinigung
Cu
 kN
Ermüdungsgrenzbelastung; siehe Produkttabellen
C
 kN
Dynamische Tragzahl; siehe Produkttabellen
P
 kN
Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Lagerbelastung
p
Lebensdauerexponent.
 
 

Ermüdungsgrenzbelastung Cu
imageref_17757201419_All.gif   Die Ermüdungsgrenzbelastung Cu nach ISO 281 ist definiert als die Belastung, unterhalb der bei Laborbedingungen keine Ermüdung ╳
Gefügeveränderung mit Abblätterung der Oberfläche als äußeres Merkmal, hervorgerufen durch eine große Anzahl von Überrollungen unter Belastung. im Werkstoff auftritt. Die Ermüdungsgrenzbelastung Cu dient als Rechengröße zur Berechnung des Lebensdauerbeiwertes aISO und nicht als Auslegungskriterium. Insbesondere bei schlechter Schmierung ╳
Verminderung von Reibung und Verschleiß durch Schmierstoff.

Siehe auch
Schmierverfahren
Schmierungszustand
Umlaufschmierung
Schmierungstechnik
Dauerschmierung
hydrodynamische Schmierung
Schmierstoff-Wechselfrist
Schmierstoffwechsel
Schmierstoff
Schmierpaste
Schmieröl
Schmiermittel
Schmierfette
Schmieren
Schmierfilm
Schmieranlage oder Verschmutzung des Schmierstoffs kann der Werkstoff auch bei Belastungen deutlich unterhalb der Ermüdungsgrenzbelastung Cu ermüden.		  
 

Lebensdauerbeiwert a1
imageref_17757201419_All.gif   Die Werte für den Lebensdauerbeiwert a1 wurden in ISO 281:2007 neu festgelegt und unterscheiden sich von den bisherigen Angaben ➤ Tabelle 1.  
   
Tabelle 1
Lebensdauerbeiwert a1		  

Erlebenswahrscheinlichkeit
 erweiterte modifizierte Lebensdauer
 Lebensdauerbeiwert
%
 Lnm
 a1
90
 L10m
 1
95
 L5m
 0,64
96
 L4m
 0,55
97
 L3m
 0,47
98
 L2m
 0,37
99
 L1m
 0,25
99,2
 L0,8m
 0,22
99,4
 L0,6m
 0,19
99,6
 L0,4m
 0,16
99,8
 L0,2m
 0,12
99,9
 L0,1m
 0,093
99,92
 L0,08m
 0,087
99,94
 L0,06m
 0,08
99,95
 L0,05m
 0,077

 
 

Lebensdauerbeiwert aISO
 

Das genormte Rechenverfahren für den Lebensdauerbeiwert aISO berücksichtigt im Wesentlichen:

  
 
  • die Belastung ╳
    Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

    Siehe Druckfläche     des Lagers
  • den Schmierungszustand ╳
    Klassifizierung der Trennung und/oder Berührung geschmierter Reibkörper.     (Viskosität und Art des Schmierstoffs, Drehzahl, Lagergröße, Additivierung)
  • die Ermüdungsgrenze des Werkstoffs
  • die Bauart des Lagers
  • die Eigenspannung des Werkstoffs
  • die Umgebungsbedingungen
  • die Verunreinigung des Schmierstoffs.
  

Lebensdauerbeiwert für Betriebsbedingungen

  
imageref_18014401701682571_All.gif

Legende

  
aISO
Lebensdauerbeiwert für Betriebsbedingungen ➤ Bild 1 bis ➤ Bild 4
eC
Lebensdauerbeiwert für Verunreinigung ➤ Tabelle 2
Cu
 N
Ermüdungsgrenzbelastung, siehe Produkttabellen
P
 N
Dynamisch äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Lagerbelastung
κ
Viskositätsverhältnis ➤ Link Für κ ＞ 4 ist mit κ = 4 zu rechnen. Für κ ＜ 0,1 ist dieses Rechenverfahren nicht anwendbar.
 
 

Nach ISO 281 können EP-Additive im Schmierstoff ╳
Gasförmiger, flüssiger, konsistenter, plastischer oder fester Stoff, der Reibung und Verschleiß zwischen zwei Reibkörpern mindert. auf folgende Art berücksichtigt werden:

  
 
  • Bei einem Viskositätsverhältnis κ ＜ 1 und einem Verunreinigungs­beiwert eC ≧ 0,2 kann bei Verwendung von Schmierstoffen mit nachgewiesen wirksamen EP-Additiven mit dem Wert κ = 1 gerechnet werden. Bei starker Verschmutzung (Verunreinigungsbeiwert eC ＜ 0,2) ist die Wirksamkeit der Additivierung unter diesen Verschmutzungsbedingungen nachzuweisen. Der Nachweis der Wirksamkeit der EP-Additive kann in der realen Anwendung oder in einem Wälzlager-Prüfgerät FE8 nach DIN 51819-1 erfolgen
  • Wird bei nachgewiesen wirksamen EP-Additiven mit dem Wert κ = 1 gerechnet, ist der Lebensdauerbeiwert auf aISO ≦ 3 zu begrenzen. Falls der für das tatsächliche κ berechnete Wert aISO größer als 3 ist, kann mit diesem Wert gerechnet werden.
  
imageref_17757187211_All.gif   Für praktische Betrachtungen ist der Lebensdauerbeiwert auf aISO ≦ 50 zu begrenzen. Dieser Grenzwert gilt ebenfalls, wenn eC · Cu/P ＞ 5 ergibt. Für ein Viskositätsverhältnis κ ＞ 4 ist der Wert κ = 4 einzusetzen; für κ ＜ 0,1 ist die Berechnung nicht gültig.  
  Der Lebensdauerbeiwert aISO kann – abhängig von der Lagerbauart – aus ➤ Bild 1 bis ➤ Bild 4 bestimmt werden.  
   

Bild 1
Lebensdauerbeiwert aISO für Radial-Rollenlager

aISO =  Lebensdauerbeiwert
Cu =  Ermüdungsgrenzbelastung
eC =  Verunreinigungsbeiwert
P =  Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Lagerbelastung
κ =  Parameter für den Schmierungszustand ╳
Klassifizierung der Trennung und/oder Berührung geschmierter Reibkörper. (Viskositätsverhältnis)

  

imageref_9007204015366795_All.gif

  
   

Bild 2
Lebensdauerbeiwert aISO für Axial-Rollenlager

aISO =  Lebensdauerbeiwert
Cu =  Ermüdungsgrenzbelastung
eC =  Verunreinigungsbeiwert
P =  Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Lagerbelastung
κ =  Parameter für den Schmierungszustand ╳
Klassifizierung der Trennung und/oder Berührung geschmierter Reibkörper. (Viskositätsverhältnis)

  

imageref_9007204015368715_All.gif

  
   

Bild 3
Lebensdauerbeiwert aISO für Radial-Kugellager

aISO =  Lebensdauerbeiwert
Cu =  Ermüdungsgrenzbelastung
eC =  Verunreinigungsbeiwert
P =  Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Lagerbelastung
κ =  Parameter für den Schmierungszustand ╳
Klassifizierung der Trennung und/oder Berührung geschmierter Reibkörper. (Viskositätsverhältnis)

  

imageref_9007204015370635_All.gif

  
   

Bild 4
Lebensdauerbeiwert aISO für Axial-Kugellager

aISO =  Lebensdauerbeiwert
Cu =  Ermüdungsgrenzbelastung
eC =  Verunreinigungsbeiwert
P =  Dynamische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Lagerbelastung
κ =  Parameter für den Schmierungszustand ╳
Klassifizierung der Trennung und/oder Berührung geschmierter Reibkörper. (Viskositätsverhältnis)

  

imageref_9007204015372555_All.gif

  
 

Viskositätsverhältnis κ

Viskositätsverhältnis κ

  

Das Viskositätsverhältnis κ ist ein Maß für die Güte der Schmierfilm­bildung ➤ Formel 9.

  

Viskositätsverhältnis

  
imageref_9007203958162827_All.gif

Legende

  
κ
Viskositätsverhältnis
ν
 mm2/s
Kinematische Viskosität ╳
Zähigkeit eines Öles, abhängig von Temperatur und Druck. Die Viskosität sinkt mit steigender Temperatur. Die Viskosität steigt mit zunehmender Druckbelastung.
Viskosität ist die Eigenschaft einer Flüssigkeit, der gegenseitigen laminaren Verschiebung (Verformung) zweier benachbarter Schichten einen Widerstand (innere Reibung) entgegenzusetzen DIN 1 342, DIN 51 550, DIN ISO 3 104. des Schmierstoffs bei Betriebstemperatur
ν1
 mm2/s
Bezugsviskosität des Schmierstoffs bei Betriebstemperatur.
 
✎

Bezugsviskosität
 

Die Bezugsviskosität ν1 wird mit Hilfe des mittleren Lagerdurchmessers dM = (D + d)/2 und der Betriebsdrehzahl n bestimmt ➤ Bild 5.

  
✎

Nennviskosität
 

Die Nennviskosität des Öls bei +40 °C ergibt sich aus der geforderten Betriebsviskosität ν und der Betriebstemperatur ϑ, ➤ Bild 6 . Bei Schmierfetten ist ν die Betriebsviskosität des Grundöls.

  
 

Bei hochbelasteten Lagern mit größeren Gleitanteilen kann die ­Temperatur im Kontaktbereich der Rollkörper ╳
Punkt- oder rotationssymmetrischer Körper zur Kraftübertragung zwischen Laufbahnen. bis 20 K höher sein als die am still stehenden Ring messbare Temperatur (ohne Einfluss von Fremd­erwärmung).

  
imageref_17757187211_All.gif   Die Berücksichtigung der EP-Additive zur Berechnung der erweiterten modifizierten Lebensdauer Lnm ➤ Link .  
✎

ν1 für n ＜ 1000 min–1 oder n ≧ 1000 min–1
 

Die Bezugsviskosität ν1 berechnet sich für n ＜ 1000 min–1 nach ➤ Formel 10, für n ≧ 1000 min–1 nach➤ Formel 11. Durch die Fall­unterscheidung wird der Effekt der Starvation bei hohen Drehzahlen berücksichtigt.

  

Bezugsviskosität

  
imageref_9007203958032267_All.gif


Bezugsviskosität

  
imageref_9007203958164747_All.gif

Legende

  
ν1
 mm2/s
Bezugsviskosität des Schmierstoffs bei Betriebstemperatur
n
 min–1
Betriebsdrehzahl
dM
 mm
Mittlerer Lagerdurchmesser dM = (D + d)/2.
 
✎

ν1 für synthetische Öle
 

Nach ISO 281:2007 können die Gleichungen ➤ Formel 10 und ➤ Formel 11 näherungsweise auch für synthetische Öle, wie beispielsweise Öle auf Basis synthetischer Kohlenwasserstoffe (SHC), angewandt werden.

  
   

Bild 5
Bezugsviskosität ν1

ν1 =  Bezugsviskosität
dM =  Mittlerer Lagerdurchmesser; (d + D)/2
n =  Betriebsdrehzahl

  

imageref_9007204015364875_All.gif

  
   

Bild 6
ν/ϑ-Diagramm für Mineralöle

ν =  Betriebsviskosität
ϑ =  Betriebstemperatur
ν40 =  Viskosität bei +40 °C

  

imageref_23317992075_All.gif

  
 

Lebensdauerbeiwert bei Verunreinigung
✎

Verunreinigungs- beiwert eC
 

Der Lebensdauerbeiwert für Verunreinigung eC berücksichtigt den Einfluss von Verunreinigungen im Schmierspalt auf die Lebensdauer ➤ Tabelle 2.

  
 

Die verminderte Lebensdauer ╳
Siehe nominelle Lebensdauer durch feste Partikel im Schmierspalt hängt ab von:

  
 
  • der Art, Größe, Härte ╳
    Widerstand, den ein Körper dem Eindringen eines anderen entgegensetzt. Härte ist naturgegeben oder wird durch Wärmebehandlungsverfahren (Stahl) und/oder thermochemische Diffusion erzielt. In der Wälzlagertechnik wird Härte in Rockwell (HRC) oder Vickers (HV) ausgedrückt.     und Menge der Partikel
  • der relativen Schmierfilmhöhe
  • der Lagergröße.
  
imageref_17757187211_All.gif   Komplexe Wechselwirkungen zwischen diesen Einflussgrößen lassen nur grobe Anhaltswerte zu. Die Tabellenwerte gelten für Verunreinigungen durch feste Partikel (Beiwert eC). Nicht berücksichtigt sind andere Verschmutzungen wie Verunreinigungen durch Wasser oder andere Flüssigkeiten. Bei starker Verschmutzung (eC →  0) können die Lager durch Verschleiß ╳
Ungewollte Änderung der Maße und/oder Oberflächen an Werkstoffen durch Reibungskräfte. ausfallen. Die Gebrauchsdauer ╳
Unter Gebrauchsdauer wird die tatsächlich erreichte Lebensdauer verstanden. Die Gebrauchsdauer kann von der errechneten Lebensdauer abweichen. liegt dann weit unter der berechneten Lebensdauer.		  
imageref_17757201419_All.gif   ➤ Tabelle 2 zeigt Anhaltswerte für den Verunreinigungsbeiwert eC. Die Werte sind in DIN ISO 281 angegeben. Eine Hilfestellung zur Auswahl der geeigneten Sauberkeitsstufe gibt DIN ISO 281 Beiblatt 3. In diesem Beiblatt werden auch Hinweise gegeben, wie die einzelnen Sauberkeitsstufen zu erreichen sind.  
   
Tabelle 2
Anhaltswerte für den Verunreinigungsbeiwert eC		  

Verschmutzung
 Verunreinigungsbeiwert eC
dM ＜ 100 mm
 dM ≧ 100 mm
von
 bis
 von
 bis
größte Sauberkeit:
  • Partikelgröße in Größenordnung
    der Schmierfilmdicke
  • Laborbedingungen.
 1
 1
große Sauberkeit:
  • Schmieröle feinstgefiltert
  • abgedichtete, befettete Lager.
 0,8
 0,6
 0,9
 0,8
normale Sauberkeit:
  • Schmieröle feingefiltert.
 0,6
 0,5
 0,8
 0,6
leichte Verunreinigung:
  • leichte Verunreinigungen im Schmieröl.
 0,5
 0,3
 0,6
 0,4
typische Verunreinigungen:
  • Lager mit Abrieb ╳
    Von Funktionsflächen durch tribologische Beanspruchung abgetragenes Material.     von anderen Maschinen­elementen kontaminiert.
 0,3
 0,1
 0,4
 0,2
starke Verunreinigungen:
  • Umgebung der Lager stark verschmutzt
  • Lagerumgebung unzureichend abgedichtet.
 0,1
 0
 0,1
 0
sehr starke Verunreinigungen
 0
 0

 
 
______
dM =  Mittlerer Lagerdurchmesser (d + D)/2
 
 

Erforderliche Mindestbelastung

  
imageref_17757187211_All.gif   Um Schäden ╳
Verlust notwendiger oder erwünschter Eigenschaften eines Gerätes, einer Maschine oder Anlage oder deren Elemente. durch Schlupf zu vermeiden, ist eine radiale oder axiale Mindestbelastung der Lager erforderlich ➤ Tabelle 3. 		 
   
Tabelle 3
Empfohlene radiale und axiale Mindestbelastung der Wälzlager		  

Lagerart
 empfohlene Mindestbelastung
Rillenkugellager
 P ＞ C0/100
Schrägkugellager
 P ＞ C0/100
Pendelkugellager
 P ＞ C0/100
Zylinderrollenlager
 P ＞ C0/60
Kegelrollenlager
 P ＞ C0/60
Tonnenlager
 P ＞ C0/60
Pendelrollenlager
 P ＞ C0/100
Toroidalrollenlager, vollrollig ╳
Ausführung eines Wälzlagers mit einer größtmöglichen Anzahl von Wälzkörpern (Kugeln oder Rollen) durch Weglassen von Käfig oder Käfigelementen.

Siehe Wälzkörper oder mit Käfig
 P ＞ C0/75
Nadellager
 P ＞ C0/60
Axial-Rillenkugellager
 imageref_9007203347533195_All.gif
   
Axial-Zylinderrollenlager1)
imageref_9007203347537035_All.gif
   
Axial-Nadellager
 imageref_9007203347525515_All.gif
   
Axial-Pendelrollenlager2)
imageref_9007203347537035_All.gif
   

 
 
______
 1    Beiwert ka ➤ Tabelle 4
 
 
 2    Beiwert ka ➤ Tabelle 5
 
   
Tabelle 4
Beiwert ka für Axial-Zylinderrollenlager		  

Baureihe
 Beiwert
ka
K811
 1,4
K812 0,9
K893 0,7
K894 0,5

 
   
Tabelle 5
Beiwert ka für Axial-Pendelrollenlager		  

Baureihe
 Beiwert
ka
292..-E
 0,6
293..-E1(E)
 0,9
294..-E1(E)
 0,7

 
 

Äquivalente Betriebswerte

  
✎

Äquivalente Betriebswerte für nicht konstante Belastungen und Drehzahlen
 

Die Lebensdauer-Gleichungen setzen voraus, dass die Lagerbelastung P und die Lagerdrehzahl n konstant sind. Sind Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche und Drehzahl nicht konstant, können äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Betriebswerte bestimmt werden, die die gleiche Ermüdung ╳
Gefügeveränderung mit Abblätterung der Oberfläche als äußeres Merkmal, hervorgerufen durch eine große Anzahl von Überrollungen unter Belastung. verursachen wie die tatsächlich wirkenden Beanspruchungen.

  
imageref_17757187211_All.gif   Die hier berechneten Betriebswerte berücksichtigen schon die Lebensdauerbeiwerte aISO. Sie dürfen bei der Berechnung der modifizierten Lebensdauer ╳
Siehe nominelle Lebensdauer nicht mehr berücksichtigt werden.		  
 

Veränderliche Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche und Drehzahl

Veränderliche Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche und Drehzahl

  

Verändern sich Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche und Drehzahl im Zeitraum T, so gelten für die Drehzahl n und die äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Lagerbelastung P ➤ Formel 12 und ➤ Formel 13. Falls nur eine nominelle Lebensdauer ╳
Die nominelle Lebensdauer wird von 90 % einer genügend großen Menge gleicher Lager erreicht oder überschritten, bevor erste Anzeichen einer Werkstoffermüdung auftreten. berechnet werden soll, so können die Terme 1/aISO in den Gleichungen ➤ Formel 12 bis ➤ Formel 19 weggelassen werden.

  

Äquivalente Drehzahl

  
imageref_18014408886288523_All.gif


Äquivalente Lagerbelastung

  
imageref_23093407627_All.gif

 

Stufenweise Veränderung

Stufenweise Veränderung

  

Verändern sich Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche und Drehzahl im Zeitraum T stufenweise, so gelten für n und P ➤ Formel 14 und ➤ Formel 15.

  

Äquivalente Drehzahl

  
imageref_18014408886286347_All.gif


Äquivalente Lagerbelastung

  
imageref_23093412747_All.gif

 

Veränderliche Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche bei konstanter Drehzahl

Veränderliche Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche bei konstanter Drehzahl

  

Beschreibt die Funktion F die Veränderung der Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche im Zeitraum T und ist die Drehzahl konstant, gilt für P ➤ Formel 16.

  

Äquivalente Lagerbelastung

  
imageref_23093430667_All.gif

 

Stufenweise veränderliche Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche bei konstanter Drehzahl

Stufenweise veränderliche Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche bei konstanter Drehzahl

  

Verändert sich die Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche im Zeitraum T stufenweise und ist die Drehzahl konstant, gilt für P ➤ Formel 17.

  

Äquivalente Lagerbelastung

  
imageref_23093435787_All.gif

 

Konstante Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche bei veränderlicher Drehzahl

Konstante Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche bei veränderlicher Drehzahl

  

Verändert sich die Drehzahl bei konstanter Belastung, gilt ➤ Formel 18.

  

Äquivalente Drehzahl

  
imageref_23093440907_All.gif

 

Konstante Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche bei stufenweiser veränderlicher Drehzahl

Konstante Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche bei stufenweiser veränderlicher Drehzahl

  

Verändert sich die Drehzahl stufenweise, so gilt ➤ Formel 19.

  

Äquivalente Drehzahl

  
imageref_23093458827_All.gif

 

Oszillierende Bewegung

Oszillierende Bewegung

  

Die äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Drehzahl errechnet sich nach ➤ Formel 20.

  
imageref_17757187211_All.gif   Wenn der Schwenkwinkel kleiner als der doppelte Teilungswinkel der Wälzkörper ╳
Siehe Rollkörper ist, besteht die Gefahr der Riffelbildung.		  

Äquivalente Drehzahl

  
imageref_18014408886365579_All.gif

Legende

  
n
 min–1
Äquivalente Drehzahl
T
 min
Betrachteter Zeitraum
P
 N
Äquivalente Lagerbelastung
p
Lebensdauerexponent;
für Rollenlager: p = 10/3
für Kugellager: p = 3
aISO i,
aISO(t)
Lebensdauerbeiwert aISO für den momentanen Betriebszustand
ni, n(t)
 min–1
Lagerdrehzahl im momentanen Betriebszustand
qi
%
Zeitanteil eines Betriebszustandes an der Gesamtbetriebsdauer;
qi = (Δti/T) · 100
Fi, F(t)
 N
Lagerbelastung im momentanen Betriebszustand
nosc
 min–1
Frequenz der Hin- und Herbewegung
φ
 °
Schwenkwinkel ➤ Bild 7.
 
   

Bild 7
Schwenkbewegung, Schwenkwinkel

Vollständige Schwenkbewegung = 2 · φs
φs =  Schwenkwinkel des Lagers
φa =  Schwenkwinkel, bei dem jeder Punkt der Außenlaufbahn überrollt wird

  

imageref_9007203347564939_All.gif

  
 

Anhaltswerte für die Dimensionierung

  
✎

Lebensdauer-Anhaltswerte
 

Die Werte für die empfohlene Lebensdauer ╳
Siehe nominelle Lebensdauer sind Anhaltswerte für übliche Betriebsbedingungen ➤ Tabelle 6 bis ➤ Tabelle 23. Zusätzlich sind in den Tabellen die Gebrauchsdauern angegeben, die an verschiedenen Einbaustellen in der Praxis gewöhnlich erreicht werden.

  
imageref_17757187211_All.gif   Lager nicht überdimensionieren, da sonst die erforderliche Mindest­belastung nicht eingehalten werden kann. Empfohlene Mindestbelastung ➤ Abschnitt und Produktkapitel.  
 

   
Tabelle 6
Kraftfahrzeuge		  

Einbaustelle
 empfohlene Lebensdauer
h
Kugellager
 Rollenlager
von
 bis
 von
 bis
Motorräder
 400
 2 000
 400
 2 400
Pkw-Antriebe
 500
 1 100
 500
 1 200
schmutzgeschützte Pkw-Getriebe
 200
 500
 200
 500
Pkw-Radlager
 1 400
 5 300
 1 500
 7 000
leichte Lastwagen
 2 000
 4 000
 2 400
 5 000
mittlere Lastwagen
 2 900
 5 300
 3 600
 7 000
schwere Lastwagen
 4 000
 8 800
 5 000
 12 000
Omnibusse
 2 900
 11 000
 3 600
 16 000
Verbrennungsmotoren
 900
 4 000
 900
 5 000

 
   
Tabelle 7
Schienenfahrzeuge 		 

Einbaustelle
 Gebrauchs­dauer
Millionen Laufkilometer
von
 bis
Radsatzlager von Förderwagen
 0,1
 0,1
Nahverkehrsfahrzeuge
 1
 2
Reisezugwagen
 2
 3
Güterwagen
 1
 2
Abraumwagen
 1
 2
Triebwagen
 2
 3
Lokomotiven, Außenlager
 2
 4
Lokomotiven, Innenlager
 2
 4
Rangier- und Industrieloks
 0,5
 1
Getriebe von Schienenfahrzeugen
 0,5
 2

 
   
Tabelle 8
Schiffbau 		 

Einbaustelle
 empfohlene Lebensdauer
 Gebrauchs­dauer
h
 h
Kugellager
 Rollenlager
von
 bis
 von
 bis
 von
 bis
Schiffsdruck­lager
 - - 20 000
 50 000
 30 000
 80 000
Schiffswellen­lauflager
 - - 50 000
 200 000
 30 000
 80 000
große Schiffsgetriebe
 14 000
 46 000
 20 000
 75 000
 30 000
 80 000
kleine Schiffsgetriebe
 4 000
 14 000
 5 000
 20 000
 5 000
 20 000
Bootsantriebe
 1 700
 7 800
 2 000
 10 000
 2 000
 10 000

 
   
Tabelle 9
Landmaschinen 		 

Einbaustelle
 empfohlene Lebensdauer
 Gebrauchs­dauer
h
 h
Kugellager
 Rollenlager
von
 bis
 von
 bis
 von
 bis
Ackerschlepper
 1 700
 4 000
 2 000
 5 000
 5 000
 10 000
selbstfahrende Arbeitsmaschinen
 1 700
 4 000
 2 000
 5 000
 2 000
 6 000
Saisonmaschinen
 500
 1 700
 500
 2 000
 500
 2 000

 
   
Tabelle 10
Baumaschinen		  

Einbaustelle
 empfohlene Lebensdauer
 Gebrauchs­dauer
h
 h
Kugellager
 Rollenlager
von
 bis
 von
 bis
 von
 bis
Planierraupen, Lader
 4 000
 7 800
 5 000
 10 000
 5 000
 10 000
Bagger, Fahrwerk
 500
 1 700
 500
 2 000
 500
 2 000
Bagger, Drehwerk
 1 700
 4 000
 2 000
 5 000
 2 000
 5 000
Vibrationsstraßen­walzen, Unwucht­erreger
 1 700
 4 000
 2 000
 5 000
 5 000
 30 000
Rüttlerflaschen
 500
 1 700
 500
 2 000
 500
 2 000

 
   
Tabelle 11
Elektromotoren		  

Einbaustelle
 empfohlene Lebensdauer
 Gebrauchs­dauer
h
 h
Kugellager
 Rollenlager
von
 bis
 von
 bis
 von
 bis
E-Motoren für Haushalts­geräte
 1 700
 4 000
 - - 500
 1000
Serien­motoren
 21 000
 32 000
 35 000
 50 000
 20 000
 30 000
Großmotoren
 32 000
 63 000
 50 000
 110 000
 40 000
 50 000
Windenergie­generatoren
 - - - - 100 000
 200 000
Generatoren
 - - - - 40 000
 50 000
Fortsetzung ▼

 
   
Tabelle 12
Elektromotoren		  

Einbaustelle
 empfohlene Lebensdauer
 Gebrauchs­dauer
h
 km
Kugellager
 Rollenlager
von
 bis
 von
 bis
 von
 bis
elektrische Fahrmotoren für
 14 000
 21 000
 20 000
 35 000
 -
  Vollbahnbetrieb
 - - - - 2 000 000
 2 500 000
Straßenbahnen
 - - - - 1000 000
 1000 000
S- und U-Bahnen
 - - - - 1500 000
 1500 000
Fortsetzung ▲

 
   
Tabelle 13
Walzwerke, Hütteneinrichtungen		  

Einbaustelle
 empfohlene Lebensdauer
 Gebrauchs­dauer
h
 h
Kugellager
 Rollenlager
von
 bis
 von
 bis
 von
 bis
Walzgerüste
 500
 14 000
 500
 20 000
 2 000
 10 000
Walzwerks­getriebe
 14 000
 32 000
 20 000
 50 000
 20 000
 40 000
Rollgänge
 7 800
 21 000
 10 000
 35 000
 20 000
 40 000
Schleuder­gieß­maschinen
 21 000
 46 000
 35 000
 75 000
 30 000
 60 000

 
   
Tabelle 14
Werkzeugmaschinen		  

Einbaustelle
 empfohlene Lebensdauer
 Gebrauchs­dauer
h
 h
Kugellager
 Rollenlager
von
 bis
 von
 bis
 von
 bis
Drehspindeln, Frässpindeln
 14 000
 46 000
 20 000
 75 000
 10 000
 30 000
Bohrspindeln
 14 000
 32 000
 20 000
 50 000
 1 000
 20 000
Außenschleif­spindeln
 7 800
 21 000
 10 000
 35 000
 10 000
 20 000
Bohrschleif­spindeln
 - 500
 2 000
Werkstück­spindeln von Schleif­maschinen
 21 000
 63 000
 35 000
 110 000
 20 000
 30 000
Werkzeug­maschinen­getriebe
 14 000
 32 000
 20 000
 50 000
 10 000
 20 000
Pressen, Schwungrad
 21 000
 32 000
 35 000
 50 000
 20 000
 30 000
Pressen, Exzenterwelle
 14 000
 21 000
 20 000
 35 000
 10 000
 20 000
Elektrowerk­zeuge und Druckluft­werkzeuge
 4 000
 14 000
 5 000
 20 000
 100
 200

 
   
Tabelle 15
Holzbearbeitungsmaschinen		  

Einbaustelle
 empfohlene Lebensdauer
 Gebrauchs­dauer
h
 h
Kugellager
 Rollenlager
von
 bis
 von
 bis
 von
 bis
Frässpindeln und Messerwellen
 14 000
 32 000
 20 000
 50 000
 10 000
 20 000
Sägegatter, Hauptlager
 - - 35 000
 50 000
 -
Sägegatter, Pleuellager
 - - 10 000
 20 000
 -
Kreissägen
 4 000
 14 000
 5 000
 20 000
 10 000
 20 000

 
   
Tabelle 16
Getriebe im allgemeinen Maschinenbau		  

Einbaustelle
 empfohlene Lebensdauer
 Gebrauchs­dauer
h
 h
Kugellager
 Rollenlager
von
 bis
 von
 bis
 von
 bis
Universal­getriebe
 4 000
 14 000
 5 000
 20 000
 5 000
 20 000
Getriebe­motoren
 4 000
 14 000
 5 000
 20 000
 5 000
 20 000
Großgetriebe, stationär
 14 000
 46 000
 20 000
 75 000
 20 000
 80 000

 
   
Tabelle 17
Fördertechnik		  

Einbaustelle
 empfohlene Lebensdauer
 Gebrauchs­dauer
h
 h
Kugellager
 Rollenlager
von
 bis
 von
 bis
 von
 bis
Bandantriebe, Tagebau
 - - 75 000
 150 000
 10 000
 30 000
Förderbandrollen, Tagebau
 46 000
 63 000
 75 000
 110 000
 10 000
 30 000
Förderbandrollen, allgemein
 7 800
 21 000
 10 000
 35 000
 10 000
 30 000
Bandtrommeln
 - - 50 000
 75 000
 10 000
 30 000
Schaufelrad­bagger, Fahrantrieb
 7 800
 21 000
 10 000
 35 000
 5 000
 15 000
Schaufelrad­bagger, Schaufelrad
 - - 75 000
 200 000
 30 000
 50 000
Schaufelrad­bagger, Schaufelrad­antrieb
 46 000
 83 000
 75 000
 150 000
 30 000
 50 000
Förderseil­scheiben
 32 000
 46 000
 50 000
 75 000
 50 000
 80 000
Seilrollen
 7 800
 21 000
 10 000
 35 000
 8 000
 30 000
Tunnelvortriebs­maschinen: Bohrkopf­hauptlager
 - - - - 5 000
 10 000

 
   
Tabelle 18
Pumpen, Gebläse, Kompressoren		  

Einbaustelle
 empfohlene Lebensdauer
 Gebrauchs­dauer
h
 h
Kugellager
 Rollenlager
von
 bis
 von
 bis
 von
 bis
Ventilatoren, Gebläse
 21 000
 46 000
 35 000
 75 000
 20 000
 100 000
Großgebläse
 32 000
 63 000
 50 000
 110 000
 10 000
 -
Kolbenpumpen
 21 000
 46 000
 35 000
 75 000
 20 000
 50 000
Kreiselpumpen
 14 000
 46 000
 20 000
 75 000
 20 000
 50 000
hydraulische Axial- und Radial-Kolben­maschinen
 500
 7 800
 500
 10 000
 1 000
 20 000
Zahnrad­pumpen
 500
 7 800
 500
 10 000
 1 000
 20 000
Verdichter, Kompressoren
 4 000
 21 000
 5 000
 35 000
 30 000
 80 000

 
   
Tabelle 19
Zentrifugen, Rührwerke		  

Einbaustelle
 empfohlene Lebensdauer
 Gebrauchs­dauer
h
 h
Kugellager
 Rollenlager
von
 bis
 von
 bis
 von
 bis
Zentrifugen
 7 800
 14 000
 10 000
 20 000
 40 000
 60 000
größere Rührwerke
 21 000
 32 000
 35 000
 50 000
 40 000
 50 000

 
   
Tabelle 20
Textilmaschinen		  

Einbaustelle
 empfohlene Lebensdauer
 Gebrauchs­dauer
h
 h
Kugellager
 Rollenlager
von
 bis
 von
 bis
 von
 bis
Spinnmaschinen, Spinnspindeln
 21 000
 46 000
 35 000
 75 000
 10 000
 50 000
Web-, Wirk- und Strickmaschinen
 14 000
 32 000
 20 000
 50 000

 
   
Tabelle 21
Kunststoffverarbeitung		  

Einbaustelle
 empfohlene Lebensdauer
 Gebrauchs­dauer
h
 h
Kugellager
 Rollenlager
von
 bis
 von
 bis
 von
 bis
Kunststoff-Schneckenpressen
 14 000
 21 000
 20 000
 35 000
 20 000
 100 000
Gummi- und Kunststoffkalander
 21 000
 46 000
 35 000
 75 000

 
   
Tabelle 22
Brecher, Mühlen, Siebe		  

Einbaustelle
 empfohlene Lebensdauer
 Gebrauchs­dauer
h
 h
Kugellager
 Rollenlager
von
 bis
 von
 bis
 von
 bis
Backenbrecher
 - - 20 000
 35 000
 25 000
 40 000
Kreiselbrecher, Walzenbrecher
 - - 20 000
 35 000
Schläger-, Hammer-, Prallmühlen
 –
 –
 50 000
 110 000
 40 000
 40 000
Rohrmühlen
 - - 50 000
 100 000
 100 000
 100 000
Schwingmühlen
 - - 5 000
 20 000
 30 000
 60 000
Mahlbahnmühlen
 - - 50 000
 110 000
 60 000
 100 000
Schwingsiebe
 - - 10 000
 20 000
 10 000
 30 000
Brikettpressen
 - - 35 000
 50 000
 40 000
 40 000
Drehrohrofen-Laufrollen
 - - 50 000
 110 000
 ＞100 000
 -
Walzenpressen
 - - - - 40 000
 40 000

 
   
Tabelle 23
Papier- und Druckmaschinen		  

Einbaustelle
 empfohlene Lebensdauer
 Gebrauchs­dauer
h
 h
Kugellager
 Rollenlager
von
 bis
 von
 bis
 von
 bis
Papiermaschinen, Nassteil
 - - 110 000
 150 000
 50 000
 100 000
Papiermaschinen, Trockenteil
 - - 150 000
 250 000
 -
  Leitwalzen
 50 000
 120 000
Trockenzylinder
 50 000
 150 000
Glättzylinder
 50 000
 200 000
Papiermaschinen, Refiner
 - - 80 000
 120 000
 50 000
 100 000
Papiermaschinen, Kalander
 - - 80 000
 110 000
 50 000
 100 000
Druckmaschinen
 32 000
 46 000
 50 000
 75 000
 30 000
 60 000

 
 

Statische Tragfähigkeit

  
✎

Plastische Verformungen begrenzen die statische Tragfähigkeit
 

Bei hoher, ruhender oder stoßartiger Last können an den Laufbahnen und Wälzkörpern plastische Verformungen entstehen. Diese Verformungen, bezogen auf die noch zulässigen Geräusche beim Lagerlauf, begrenzen die statische Tragfähigkeit des Wälzlagers.

  
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Statische Tragzahl
 

Wälzlager ohne oder mit selten auftretender Drehbewegung werden nach der statischen Tragzahl C0 dimensioniert.

  
 

Diese ist nach DIN ISO 76:

  
 
  • bei Radiallagern eine konstante Radiallast C0r
  • bei Axiallagern eine zentrisch wirkende, konstante Axiallast C0a.
  
 

Die statische Tragzahl C0 ist die Belastung, bei der die Hertz’sche Pressung zwischen Wälzkörpern und Laufbahnen an der höchstbelasteten Stelle folgende Werte erreicht:

  
 
  • bei Rollenlagern 4 000 N/mm2
  • bei Kugellagern 4 200 N/mm2
  • bei Pendelkugellagern 4 600 N/mm2.
  
 

Diese Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche erzeugt bei normalen Berührungsverhältnissen an den Kontaktstellen eine bleibende Verformung ╳
ungewollte Änderung der Form eines festen Körpers durch Kraft.
Siehe auch Plastische Verformung von ungefähr 1/10 000 des Wälzkörperdurchmessers.

  
 

Statische Tragsicherheit
imageref_17757187211_All.gif   Zusätzlich zur Dimensionierung nach der Ermüdungslebensdauer ist eine Überprüfung der statischen Tragsicherheit sinnvoll. Anhaltswerte und im Betrieb auftretende Stoßbelastungen nach ➤ Tabelle 24 berücksichtigen.  

Statische Tragsicherheit

  
imageref_9007203347527435_All.gif

Legende

  
S0
–
Statische Tragsicherheit; Richtwerte ➤ Tabelle 24
C0r, C0a
 N
Radiale oder axiale statische Tragzahl; siehe Produkttabellen
P0r, P0a
 N
Radiale oder axiale statische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Lagerbelastung ➤ Formel 22.
 
 

Richtwerte für die statische Tragsicherheit
imageref_17757201419_All.gif   Richtwerte für die erforderliche statische Tragsicherheit S0 sind in DIN ISO 76:2009-01 und in ➤ Tabelle 24 angegeben. Richtwerte für Axial-Pendelrollenlager und Genauigkeitslager siehe entsprechende Produkt­beschreibung. Für Nadelhülsen muss S0 ≧ 3 sein.  
   
Tabelle 24
Statische Tragsicherheit S0 für Kugel- und Rollenlager – Richtwerte		  

Betriebsart und Anwendungsfall
 statische Tragsicherheit
S0
min.
Kugellager
 Rollenlager
geräuscharmer, ruhiger Lauf, vibrationsfrei,
hohe Drehgenauigkeit
 2
 3
normaler, ruhiger Lauf, vibrationsfrei,
normale Drehgenauigkeit
 1
 1,5
ausgeprägte Stoßbelastung1)
1,5
 3

 
 
______
 1    Ist die Größenordnung der Stoßbelastung nicht bekannt, sollten Werte für S0 von mindestens 1,5 eingesetzt werden. Ist die Größenordnung der Stoßbelastung genau bekannt, sind niedrigere Werte möglich.
 
 

Statische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Lagerbelastung

  

Statische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Lagerbelastung

  

Die statische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Belastung P0 ist ein rechnerischer Wert. Sie entspricht einer radialen Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche bei Radiallagern und einer axialen und zentrischen Belastung ╳
Last, die zum Beispiel von einer Reibstelle zu tragen ist. Auch Beanspruchung aus Druck und/oder Wärme.

Siehe Druckfläche bei Axiallagern.

  
 

P0 verursacht die gleiche Beanspruchung ╳
An einem Bauteil einzeln oder vereint auftretende mechanische, mechanisch-thermische, mechanisch-chemische sowie tribologische Anforderung. im Mittelpunkt der am höchsten belasteten Berührstelle zwischen Rollkörper ╳
Punkt- oder rotationssymmetrischer Körper zur Kraftübertragung zwischen Laufbahnen. und Laufbahn wie die tatsächlich wirkende kombinierte Belastung.

  

Statische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Lagerbelastung

  
imageref_9007203347437195_All.gif

Legende

  
P0
 N
Statische äquivalente ╳
Siehe Statisch äquivalente Belastung Lagerbelastung
X0
 N
Radiallastfaktor; siehe Produkttabellen oder Produktbeschreibung
Fr, Fa
 N
Größte auftretende radiale oder axiale Belastung
Y0
 N
Axiallastfaktor; siehe Produkttabellen oder Produktbeschreibung.
 
imageref_17757187211_All.gif   Die Berechnung ist nicht anwendbar für Radial-Nadellager sowie Axial-Nadellager und Axial-Zylinderrollenlager. Bei diesen Lagern sind kombinierte Belastungen nicht zulässig.  
  Bei Radial-Nadellagern und bei allen Radial-Zylinderrollenlagern gilt: P0 = F0r Für Axial-Nadellager und Axial-Zylinderrollenlager gilt: P0 = F0a  
 

Gebrauchsdauer

  
imageref_17757187211_All.gif   Die Gebrauchsdauer ╳
Unter Gebrauchsdauer wird die tatsächlich erreichte Lebensdauer verstanden. Die Gebrauchsdauer kann von der errechneten Lebensdauer abweichen. ist die erreichte Lebensdauer ╳
Siehe nominelle Lebensdauer des Lagers. Sie kann deutlich von der errechneten Lebensdauer ╳
Siehe nominelle Lebensdauer abweichen.		  
 

Mögliche Ursachen sind Verschleiß ╳
Ungewollte Änderung der Maße und/oder Oberflächen an Werkstoffen durch Reibungskräfte. oder Ermüdung ╳
Gefügeveränderung mit Abblätterung der Oberfläche als äußeres Merkmal, hervorgerufen durch eine große Anzahl von Überrollungen unter Belastung. durch:

  
 
  • abweichende Betriebsdaten
  • Fluchtungsfehler zwischen der Welle und dem Gehäuse
  • zu kleines oder zu großes Betriebsspiel
  • Verschmutzung
  • nicht ausreichende Schmierung
  • zu hohe Betriebstemperatur
  • oszillierende Lagerbewegungen mit sehr kleinen Schwenkwinkeln (Riffelbildung)
  • Vibrationsbeanspruchung und Riffelbildung
  • sehr hohe Stoßlasten (statische Überlastung)
  • Vorschäden bei der Montage.
  
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Die Gebrauchsdauer ╳
Unter Gebrauchsdauer wird die tatsächlich erreichte Lebensdauer verstanden. Die Gebrauchsdauer kann von der errechneten Lebensdauer abweichen. kann rechnerisch nicht ermittelt werden
 

Wegen der Vielfalt der möglichen Einbau- und Betriebsverhältnisse kann die Gebrauchsdauer ╳
Unter Gebrauchsdauer wird die tatsächlich erreichte Lebensdauer verstanden. Die Gebrauchsdauer kann von der errechneten Lebensdauer abweichen. nicht exakt vorausberechnet werden. Sie lässt sich am sichersten durch den Vergleich mit ähnlichen Einbaufällen abschätzen.

  
   
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