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Zulässige Schiefstellung von Zylinderrollenlagern

Zulässige Schiefstellung von Zylinderrollenlagern

Fluchtungsfehler zwischen Wellen und Gehäusen sind aufgrund von Toleranzen und elastischen Verformungen unvermeidlich. Sie führen bei Zylinderrollen- und Kegelrollenlagern zu einer ungleichmäßigen Lastverteilung über den Linienkontakt.

Fluchtungsfehler zwischen Wellen und Gehäusen sind aufgrund von Toleranzen und elastischen Verformungen unvermeidlich. Sie führen bei Zylinderrollen- und Kegelrollenlagern zu einer ungleichmäßigen Lastverteilung über den Linienkontakt. Im Extremfall treten Kantenspannungen mit einem drastischen Lebensdauerabfall auf. Die Wälzlagerhersteller lassen daher ohne genauere Nachrechnung nur Schiefstellungen bis zu 4 Winkelminuten zu. Für die Anwender bedeutet dies oft einen erheblichen Aufwand bei der Fertigung oder Montage. Bei entsprechend berechneter Profilierung kann für jeden Anwendungsfall ein Optimum der Ermüdungslebensdauer erreicht werden, so dass theoretisch wesentlich höhere Schiefstellungen möglich erscheinen, wenn die geforderte rechnerische Ermüdungslebensdauer das alleinige Beurteilungskriterium darstellt. Damit kann jedoch eine Funktionsstörung bzw. Schädigung des Lagers in der Praxis durch andere Effekte nicht ausgeschlossen werden.

In einem Forschungsvorhaben wird untersucht, bis zu welchen Fluchtungsfehlern zwischen Innen- und Außenringachse Zylinderrollenlager verschiedener Bauformen funktionsfähig sind, das heißt, keine Frühausfälle beispielweise durch Fressen an den Borden oder unzulässige Erwärmung erleiden.

Die genaue Kenntnis über das Verhalten von Lagern mit zylindrischen Wälzkörpern im Bezug auf Fluchtungsfehler zwischen Innen- und Außenring ermöglicht es den Herstellern und Betreibern von Getrieben sowie anderen Anwendern, die Fertigungs- und Montagegenauigkeit auf die Bedürfnisse der Lager abzustimmen und Funktionsfähigkeit der Lagerungen bereits bei der Auslegung richtig einzuschätzen. Bisher ist lediglich eine Berechnung der nominellen Ermüdungslebensdauer möglich, die eigentlichen Grenzen der Gebrauchsfähigkeit der Lagerungen sind bisher nicht bekannt. Die Vorteile der Zylinderrollen- und Nadellager: Zerlegbarkeit, zwanglose Loslagerverschiebung, hohe Tragfähigkeit und Reibungsarmut können damit besser gegen den erhöhten Aufwand für die Genauigkeit der Umbauteile und ihrer Ausrichtung abgewogen werden. Die Erkenntnisse können auch auf andere Rollenlager-Bauformen, wie z.B. Kegelrollenlager, angewandt werden.