Schrägkugellager: Ermöglichen präzise Rotation unter hohen Belastungen

Schrägkugellager, eine Art Kugellager innerhalb der Wälzlager, bestehen aus einem Außenring, einem Innenring, Stahlkugeln und einem Käfig. Sowohl der Innen- als auch der Außenring verfügen über Laufbahnen, die eine relative axiale Verschiebung ermöglichen. Diese Lager eignen sich besonders für die Aufnahme von Verbundlasten, d. h. sie können sowohl radiale als auch axiale Kräfte aufnehmen. Ein entscheidender Faktor ist der Kontaktwinkel, der den Winkel zwischen der Linie, die die Kontaktpunkte der Kugel auf der Laufbahn in der radialen Ebene verbindet, und der Linie senkrecht zur Lagerachse beschreibt. Ein größerer Kontaktwinkel erhöht die Fähigkeit des Lagers, axiale Lasten aufzunehmen. Bei hochwertigen Lagern wird typischerweise ein Kontaktwinkel von 15° verwendet, um eine ausreichende axiale Tragfähigkeit bei gleichzeitig hohen Drehzahlen zu gewährleisten.

Einreihige Schrägkugellagerkönnen radiale, axiale oder kombinierte Belastungen aufnehmen, wobei die axiale Belastung nur in eine Richtung wirken darf. Bei radialen Belastungen entstehen zusätzliche Axialkräfte, die eine entsprechende Gegenbelastung erfordern. Aus diesem Grund werden diese Lager üblicherweise paarweise eingesetzt.

Zweireihige SchrägkugellagerSie können erhebliche radiale und bidirektionale axiale kombinierte Belastungen aufnehmen, wobei die radialen Belastungen den dominierenden Faktor darstellen. Sie können auch rein radiale Belastungen aufnehmen. Darüber hinaus können sie die axiale Verschiebung in beide Richtungen der Welle oder des Gehäuses begrenzen.

Der Einbau von Schrägkugellagern ist aufwendiger als der von Rillenkugellagern und erfordert in der Regel eine paarweise Montage mit Vorspannung. Bei fachgerechtem Einbau können Genauigkeit und Lebensdauer der Anlage deutlich verbessert werden. Andernfalls werden nicht nur die Genauigkeitsanforderungen nicht erfüllt, sondern auch die Lebensdauer des Lagers beeinträchtigt.

Es gibt drei Arten vonSchrägkugellager: Rücken-an-Rücken-, Gegenüber- und Tandem-Anordnung.
1. Rücken an Rücken – die breiten Flächen der beiden Lager liegen gegenüber, der Kontaktwinkel des Lagers erstreckt sich entlang der Richtung der Drehachse, was die Steifigkeit seiner radialen und axialen Stützwinkel und die maximale Antiverformungsfähigkeit erhöhen kann;
2. Aneinanderliegend – die schmalen Flächen der beiden Lager liegen sich gegenüber, der Kontaktwinkel des Lagers konvergiert in Richtung der Drehachse und die Steifigkeit des Lagerwinkels ist gering. Da der Innenring des Lagers aus dem Außenring herausragt, wird beim Zusammenpressen der Außenringe der beiden Lager das ursprüngliche Spiel des Außenrings eliminiert und die Vorspannung des Lagers kann erhöht werden.
3. Tandemanordnung – Die breite Fläche der beiden Lager zeigt in eine Richtung, der Druckwinkel der Lager ist in dieselbe Richtung und parallel, sodass die beiden Lager die Arbeitslast in dieselbe Richtung verteilen können. Um die axiale Stabilität der Anlage zu gewährleisten, müssen jedoch zwei in Reihe angeordnete Lagerpaare an beiden Wellenenden gegenüberliegend montiert werden. Einreihige Schrägkugellager in Tandemanordnung müssen zur Wellenführung in entgegengesetzter Richtung immer gegen ein anderes, umgekehrt angeordnetes Lager angestellt werden.

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