M. Albert / H. Kottritsch

Theorie und Praxis

Springer-Verlag Wien New York

DDipl.-Ing. Dr. techno Mathias Albert Leiter Organisation NormungfStandardisierung Steyr-Daimler-Puch AG, Wien

Dipl.-Ing. Hubert Kottritsch Leiter EntwicklungfForschung STEYR Wiilzlager Ges. m. b. H., Steyr

Das Werk ist urheberrechtlich geschiitzt. Die dadurch begriindeten Rechte, insbesondere die der Dbersetzung, des Nachdruckes, der Entnahme von Abbildungen, der Funksendung, der Wiedergabe auf photomechanischem oder iihnlichem Wege und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. © 1987 by Springer-Veriag/Wien

Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1987

Mit 435 Abbildungen

CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek

Albert, Mathias: Wiilzlager: Theorie u. PraxisfM. Albert; H. K6ttritsch.-Wien; New York: Springer, 1987.

ISBN-13: 978-3-7091-8914-6

NE: K6ttritsch, Hubert

ISBN-13: 978-3-7091-8914-6 e-ISBN-13: 978-3-7091-8913-9 DOl: 10.1007/978-3-7091-8913-9

VORWORT

Das Buch fiihrt einen einfachen Tite!' Dennoch signalisiert es eine ganzheitliche Verkniipfung von theoretischer Basis mit praktischer Anwendung. Die wissen­schaftlichen Grundlagen der Walzlagertechnik sind komplex und umfangreich, da die Wechselbeziehungen zwischen dem hochprazisen und dadurch sensiblen Ma­schinenelement Walzlager und seiner Umgebung sehr intensiv sind, so daB die Zuverlassigkeit des Lagers niemals fUr sich allein dargestellt werden kann, sondern immer als Produkt dieser Beziehungen entsteht. Allerdings darf sich der Theo­retiker keine tiefgriindigen mathematischen Abhandlungen erwarten. Dieses Buch ist iiberwiegend fUr die praktische Anwendung geschrieben: Es enthalt - in B10cke gegliedert - alle Gestaltungsunterlagen, die der Konstrukteur verstreut auch in guten Hersteller-Katalogen finden kann, wo sie jedoch leider nicht immer auf unverzerrten Grundlagen beruhen. Der Inhalt dieses Buches soll eine wertfreie Konstruktionshilfe bieten. Aus dieser Sicht wird der Praktiker Verstandnis dafUr haben, daB Lagertabellen, wie er sie - allerdings immer spezifisch auf das Erzeugungsprogramm der einzelnen Her­steller bezogen - in jedem Katalog findet, nicht aufgenommen wurden. Damit ist klargestellt: Das Buch ist kein Ersatz fUr sich laufend andernde Produkt­Kataloge, es muB mit diesen zusammen verwendet werden. Sobald sich der schop­ferisch tatige Ingenieur an seinen Aufbau gewohnt hat, wird es einen adaquaten Platz in seiner Bibliothek bekommen. Die durchwegs bescheidenen theoretischen Passagen diirfen ihn bei der Arbeit nicht storen, sondern sollen in besonderen Fallen dazu dienen, etwas iiber die wissenschaftlichen Hintergriinde der prakti­zierten Walzlagertechnik nachlesen zu konnen. Die Autoren haben sich bemiiht, den letzten Stand der Walzlagertechnik verstand­lich und benutzerfreundlich zu prasentieren. Sie danken der STEYR Walzlager Ges.m.b.H. fUr die Bereitstellung von Unter­lagen und Bildmaterial sowie fUr die umsichtige Mitarbeit von Fachleuten aus Forschung, Entwick1ung und Produktion des Hauses. In Erfiillung einer ange­nehmen Ptlicht danken sie auch dem Springer-Verlag in Wien fur die gute und harmonische Zusammenarbeit.

Wien, im Juli 1987 Mathias Albert und Hubert Kottritsch

INHALTSVERZEICHNIS

1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.3.1 1.2.3.2 1.2.3.3 1.3 1.4 1.4.1 1.4.1.1 1.4.1.2 1.4.2 1.4.3 1.4.3.1 1.4.3.1.1 1.4.3.1.2 1.4.3.1.3 1.4.3.2 1.4.3.2.1 1.4.3.2.2 1.4.3.2.3 1.4.3.3 1.4.3.3.1 1.4.3.3.2 1.4.3.4 1.4.3.4.1 1.4.3.4.2 1.4.3.4.3 1.4.3.5 1.5 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.6 1.6.1 1.6.2 1.6.2.1 1.6.2.2 1.6.2.3 1.6.2.4 1.6.2.4.1 1.6.2.4.2 1.6.2.4.3 1.6.2.4.3.1

Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . ............................. .

Standort in der Technik .................................... . Funktionselemente ........................................ . Wiilzkorper .............................................. . Lagerringe, Lagerscheiben ................................... . Kiifige .................................................. . Aufgaben ............................................... . Arten, Werkstoffe und Leistungsvermogen ...................... . Leistungsvermogen der Kunststoff-Kiifige (Kiifige aus Thermoplasten) . Werkstoffe der Wiilzkorper und Lagerringe ..................... . Lagerarten - genormte Bauformen ........................... . Internationaler Maf3plan .................................... . Aufbau des Maf3planes ..................................... . Unterteilung des Maf3planes ................................. . Genormte Lagerarten - Benennungen und Einteilung ............. . Gestaltung der Lagerarten .................................. . Radial-Kugellager ......................................... . Rillenkugellager .......................................... . Schriigkugellager .......................................... . Pendelkugellager .......................................... . Radial-Rollenlager ........................................ . Zylinderrollenlager ........................................ . T onnenlager ............................................. . Kegelrollenlager .......................................... . Axial-Kugellager .......................................... . Axial-Rillenkugellager ...................................... . Axial-Schriigkugellager ..................................... . Axial-Rollenlager ......................................... . Axial-Zylinderrollenlager ................................... . Axial-Tonnenlager ........................................ . Axial-Kegelrollenlager ...................................... . Lager-Ensembles .......................................... . Programmdefinition - Erzeugungskriterien ..................... . Standardserien-Lagerprogramm .............................. . 8edarfsserien-Lagerprogramm (auch: Terminprogramm) ........... . Sonderserien-Lagerprogramm (auch: Auftragsprogramm) .......... . Lager-Terminologie ........................................ . Benennung .............................................. . Bezeichnung ............................................. . Normblock .............................................. . V orsetzzeichen ........................................... . Hauptzeichen ............................................ . Nachsetzzeichen .......................................... . Innenkonstruktion ........................................ . Auf3ere Form ............................................ . Lagerkiifig ............................................... . Werkstoff ............................................... .

4 4 5 5 6 7 9

13 16 16 16 17 19 22 22 22 24 26 27 27 30 31 32 32 33 33 33 34 34 34 35 35 36 36 36 36 37 37 37 38 38 43 43 46 46

VIII Inhaltsverzeichnis

1.6.2.4.3.2 1.6.2.4.3.3 1.6.2.4.3.4 1.6.2.4.4 1.6.2.4.5 1.6.2.4.6 1.6.2.4.7 1.6.2.4.8 1.6.2.4.9 1.6.2.4.10 1.6.2.5 1.6.3 1.6.3.1 1.6.3.1.1 1.6.3.1.2 1.6.3.1.3 1.6.3.1.4 1.6.3.2 1.6.3.2.1 1.6.3.2.2 1.6.3.2.3 1.6.3.2.3.1 1.6.3.2.3.2 1.6.3.2.3.3 1.6.3.2.3.4 1.6.3.2.3.5 1.6.3.2.4 1.6.3.2.4.1 1.6.3.2.4.2 1.6.3.2.5 1.6.3.2.5.1 1.6.3.2.5.2 1.6.3.2.6

2

2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.2.1 2.2.2.2 2.2.2.3 2.2.3 2.2.3.1 2.2.3.2 2.2.4 2.2.4.1

Bauart .................................................. . Oberfliichenbehandlung ..................................... . Bezeichnungsbeispiele ...................................... . Lagergenauigkeit .......................................... . Lagerluft (-vorspannung) ............................. . Laufruhe ................................................ . MaBstabilisierung (Wiirmebestiindigkeit) der Lagerringe ........... . Schmierfett .............................................. . Gepaarte Lager fUr Biindelpaarung ........................... . Sondervereinbarungen ...................................... . Sprechweise fiir die Lagerhauptzeichen ......................... . Wiilzlagertechnische Begriffe ................................. . Reale Einzelheiten ......................................... . Radial-Kugellager ......................................... . Axial-Kugellager .......................................... . Radial- Rollenlager ........................................ . Axial-Rollenlager ......................................... . Begriffe der Lagergenauigkeit ................................ . Erklarung der Zeichen (Symbole) ............................. . Geometrische Grundbegriffe ................................. . Genauigkeit der HauptmaBe ................................. . Form ................................................... . Bohrungsdurchmesser ...................................... . Manteldurchmesser (AuBendurchmesser) ....................... . Breite und Hohe .......................................... . Kantenverrundung der Lagerringe ............................ . Laufgenauigkeit .......................................... . Lagerring ............................................... . Lager .................................................. . Lagerluft ................................................ . Radiale Lagerluft ......................................... . Axiale Lagerluft .......................................... . Genauigkeit der Wiilzkorper ................................. .

Funktionsenullung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Merkmale der Wiilzlagergeometrie ............................ . Beriihrverhiiltnisse ......................................... . Radienverhiiltnis (Schmiegung) ............................... . Beriihrwinkel ............................................. . Kippwinkel .............................................. . Statik und Dynamik der Lagerung ............................ . AuBere Krafte ............................................ . Zusatzkriifte ............................................. . Beriicksichtigung von Zusatzkraften durch Zusatzfaktoren ......... . Veriinderliche Belastung und veranderliche Drehzahl .............. . Belastung bei angestellten und vorgespannten Lagern ............. . Aquivalente Belastung ..................................... . Statisch iiquivalente Belastung ............................... . Dynamisch aquivalente Belastung ............................. . Grenzbelastungen ......................................... . Maximale Axialbelastung von Radial-Rillenkugellagern ............ .

46 47 47 47 47 48 49 49 49 50 51 51 51 51 54 55 58 58 59 60 61 61 61 63 64 65 66 66 67 68 68 68 69

70

70 70 73 74 75 75 76 79 79 80 82 83 83 84 90 90

2.2.4.2 2.2.4.3 2.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.5 2.5.1 2.5.2 2.6 2.6.1 2.6.1.1 2.6.1.2 2.6.2 2.6.2.1 2.6.2.2 2.6.2.2.1 2.6.2.2.2 2.6.2.2.3 2.6.3 2.7 2.7.1 2.7.2 2.8 2.8.1 2.8.2 2.8.2.1 2.8.2.1.1 2.8.2.1.2 2.8.2.2 2.8.2.2.1 2.8.2.2.2 2.8.2.3 2.8.2.3.1 2.8.2.3.2 2.8.3 2.8.3.1 2.8.3.2

3

3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6 3.1.7 3.1.8 3.1.9 3.1.10

Inhaltsverzeichnis IX

Maximale Axialbelastung von Zylinderrolleniagern ................ 90 Mindestbelastung von Axial-Rillenkugellagern ...... . . . . . . . . . . . . .. 94 Fliichenpressung und elastische Verformung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 94 Drehzahl und Drehzahlgrenze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 95 DrehzahljDrehzahlgrenze der Lager ............................ 95 Drehzahlgrenze der WellejKritische Drehzahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 97 Reibungsverhalten und Betriebstemperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 100 Reibzahl und Reibmoment ................................... 100 Betriebstemperatur und Werkstoffverhalten ...................... 102 Tragfahigkeit ............................................. 104 Statische TragfahigkeitjStatische Tragzahl ....................... 104 Statisch aquivalente BeIastung ................................ 105 Statische Tragsicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 105 Dynamische TragfahigkeitjDynamische Tragzahl .................. 106 Dynamisch aquivalente BeIastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 106 Lebensdauer .............................................. 106 Nominelle Lebensdauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 106 Modifizierte nominelle Lebensdauer ............................ 108 LP-Methode .............................................. 113 Dauerfestigkeit ............................................ 116 Leistungsgrenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 116 Lebensdauer-Erfahrungswerte ................................. 116 Gebrauchsdauer ........................................... 116 Schmierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 118 Grundlagen, Schmiertheorie .................................. 118 Wahl des Schmierverfahrens .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 119 Fettschmierung ............................................ 121 Fettarten, Fettwahl ......................................... 121 Nachschmierfrist, FettwechseIfrist, Fettmangel .................... 121 61schmierung ............................................. 128 Wahl des Schmieroles ....................................... 128 Schmierolmenge, 6lwechsel, 61alterung ......................... 129 Feststoffschmierung ........................................ 131 Trockenschmierung ......................................... 131 Festschmierstoffe in Suspensionen, Pasten, Fetten ................. 131 Konstruktionshinweise fUr Schmiereinrichtungen .................. 131 Fettschmierung ............................................ 131 61schmierung ............................................. 134

Lager und Lagerung ........................................ 136

Anforderungen an das Lager ................................. 136 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 136 Platzbedarf ............................................... 136 AuBere Belastung .......................................... 137 Verwendungszweck ......................................... 139 SchiefstellungjFluchtungsfehlerausgleich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 139 StarrheitjSteifigkeit ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 140 Axiale Verschiebbarkeit und Montage .......................... 140 Genauigkeit ............................................... 140 LaufruhejLaufgerausch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 141 Drehzahl ............................................... " 141

X Inhaltsverzeichnis

3.1.11 3.1.12 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.2.1 3.2.2.1.1 3.2.2.1.2 3.2.2.1.3 3.2.2.1.4 3.2.2.1.5 3.2.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.3 3.3.1 3.3.1.1 3.3.1.2 3.3.1.2.1 3.3.1.2.2 3.3.1.2.3 3.3.1.2.4 3.3.2 3.3.2.1 3.3.2.2 3.3.2.2.1 3.3.2.2.2 3.3.2.3 3.3.2.3.1 3.3.2.3.2 3.3.2.3.3 3.3.2.3.4 3.3.2.3.5 3.3.3 3.3.3.1 3.3.3.2 3.3.3.2.1 3.3.3.2.2 3.3.3.3 3.3.3.4 3.3.3.4.1 3.3.3.4.2 3.3.3.4.3 3.3.3.4.4 3.4 3.4.1 3.4.1.1 3.4.1.2 3.4.1.3 3.4.1.3.1

Umwelt .................................... " ............ 141 Betriebssicherheit .......................................... 141 Anforderungen an die Lagerumgebung .......................... 142 Allgemeines ............................................... 142 MaBtoleranzen/Passungen .................................... 143 Einfliisse auf die Toleranzfeldlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 145 Art der Lagerung/Lagerstelle ................................. 145 Richtung der iiuBeren Belastung (Wirkungslinie) .................. 146 Art und GroBe der iiuBeren Belastung .......................... 147 Art und GroBe des Lagers ................................... 148 Sonstige Einfliisse .......................................... 148 Einfliisse auf die GroBe der Toleranz ........................... 148 Form- und Lagetoleranzen ................................... 148 Passungstafeln mit theoretischen UbermaBen ..................... 149 Oberfliichengiite der Lagersitze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 149 Genauigkeit des Lagers - Fertigungstoleranzen .................. 153 Toleranzen der HauptmaBe und Laufgenauigkeit .................. 155 Toleranzklassen - Merkmale, Bedeutung ....................... 155 Toleranz-Tafeln ............................................ 162 Radiallager mit zylindrischer Bohrung, ausgenommen Kegelrollenlager 162 Kegelrollenlager mit zylindrischer Bohrung ...................... 169 Radiallager mit kegeliger Bohrung ............................. 173 Axiallager ................................................ 174 Lagerluft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 176 Lagerluftklassen - Merkmale, Bedeutung ....................... 176 Lagerluft-Tafeln ........................................... 181 Radiale Lagerluft .......................................... 181 Axiale Lagerluft fiir Schriigkugellager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 187 Betriebslagerluft ........................................... 187 Verminderung der Lagerluft durch PreBpassungen ................. 187 Lagerluftveriinderung durch Wiirme ............................ 191 LuftvergroBerung durch Einfederung ........................... 193 Wirkliche Betriebslagerluft ................................... 193 Axiale Verschiebekraft und Ringspannungen ..................... 193 Laufruhe und Laufgeriiusch .................................. 194 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 194 Laufgeriiusch ............................................. 195 Physikalische Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 195 Geriiuschquellen im Lager ................................... 199 Laufgenauigkeit ........................................... 206 Laufruhe und Laufruheklassen ................................ 210 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 210 Abgrenzung Welligkeit-Rauheit .............................. 211 Laufruheklassen ........................................... 213 MaBnahmen zur Gerauschdammung ........................... 214 Gestaltung der Lagerperipherie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 215 Axiale Fiihrung/Sicherung ................................... 215 Funktion der Lagerstelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 215 Sicherungselemente ......................................... 216 Genormte AnschluBmaBe .................................... 218 Hohlkehlenradien und Schulterhohen .......................... , 218

3.4.1.3.2 3.4.1.3.3 3.4.1.3.4 3.4.1.3.5 3.4.2 3.4.2.1 3.4.2.2 3.4.2.3 3.4.2.4 3.4.2.5 3.4.2.6 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.4 3.5.4.1 3.5.4.2 3.5.4.3 3.5.5 3.5.6 3.5.6.1 3.5.6.2 3.5.6.3 3.6

Inhaltsverzeichnis XI

AnschluBdurchmesser fUr Zylinderrollenlager ..................... 218 AnschluBmaBe fUr Kegelrollenlager ............................ 218 AnschluBmaBe fUr Radiallager mit Spannhiilsen ................... 218 Umfangsnuten in AuBenringen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 218 Berechnungen zur Lagerperipherie ............................. 218 Sicherungsring (Sprengring) .................................. 218 Klemmkraft .............................................. 230 PreBverband im Festlager .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 231 Klebeverbindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 233 Haltestift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 234 AnschluBteile ............................................. 234 Abdichtung (Schutzdichtungen) ............................... 235 Aufgaben und Merkmale .................................... 235 EinfluBgroBen ............................................. 237 Funktionselemente ......................................... 238 Ausgewiihlte Schutzdichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 239 Beriihrfreie Dichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 239 Schleifende Dichtungen (Beriihrdichtungen) ...................... 240 Integraldichtungen ......................................... 241 Variantenvielfalt: Abdichtungen einer Forderbandrolle ............. 245 Dichtungssysteme: Beispiel einer programmierten Entwicklung ....... 245 Gehiiuse-Dichtung LAMBDA .................................. 247 Planfliichen-Dichtung OMEGA ................................. 249 Integral-Dichtung Rss ....................................... 251 Lager-Gehiiuse(blocke) ...................................... 254

4 Ein- und Ausbau (Handhabung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 260

4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.2.1 4.3.2.2 4.3.3 4.4 4.5 4.5.1 4.5.1.1 4.5.1.2 4.5.2 4.5.2.1 4.5.2.2

Anmerkungen zur Zuverliissigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 260 Montage: Arbeitsplatz, SchutzmaBnahmen, Hilfsmittel ............. 261 Arbeitsplatz ............................................... 261 SchutzmaBnahmen ......................................... 262 Hilfsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 263 Lager-Einbau ............................................. 264 Einbau-Vorbereitung ........................................ 264 Montage ................................................. 264 Lager mit zylindrischer Bohrung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 264 Lager mit kegeJiger Bohrung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 268 Inbetriebnahme (Einlaufversuch) .............................. 271 Lager-Ausbau ............................................. 271 Spezielle Montage-Mittel .................................... 274 Hydraulische Verfahren ..................................... 274 Hydraulikmutter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 274 Druckolverfahren .......................................... 274 Thermische Verfahren ....................................... 275 Induktionserhitzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 276 Induktive Abziehvorrichtung ................................. 277

5 InstandhaItung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 279

5.1 Wartung ................................................. 279 5.2 Inspektion ................................................ 28\

XII Inhaltsverzeichnis

5.3 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.2.1 5.4.2.2 5.4.2.2.1 5.4.2.2.2 5.4.2.2.3 5.4.2.2.4 5.4.2.3 5.4.2.3.1 5.4.2.3.2 5.4.2.3.3

Instandsetzung ............................................ 282 Uberwachung ............................................. 283 Uberwachungsverfahren ..................................... 284 Uberwachungsgerate ........................................ 285 Thermoelemente, Thermometer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 285 Schwingungsme13gerate ...................................... 286 Stethoskope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 287 Korperschall-Pegelme13gerate ................................. 287 Luftschall-Pegelme13gerate .................................... 288 Sto13impuls-Me13gerate ...................................... 288 Schmierstoff-Analysegerate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 288 Elektroindikation .......................................... 289 Spektralanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 289 Chemische Analyse ......................................... 289

6 Schaden und ihre Verhiitung .................................. 290

6.1 6.1.1 6.1.1.1 6.1.1.2 6.1.2 6.1.3 6.1.3.1 6.1.3.2 6.1.3.2.1 6.1.3.2.2 6.1.3.3 6.1.3.3.1 6.1.3.3.2 6.1.4 6.1.4.1 6.1.4.2 6.2 6.2.1 6.2.1.1 6.2.1.2 6.2.1.2.1 6.2.1.2.2 6.2.1.2.3 6.2.1.2.4 6.2.2

Schadensmechanismen und Schadensformen ...................... 291 Verschlei13 ................................................ 292 Normaler (natiirlicher) Verschlei13 (Abtrag) ...................... 292 Erhohter Verschlei13 (Abtrag) ................................. 293 Ermiidung (Griibchenbildung) ................................ 294 Korrosion ................................................ 297 Allgemeine Korrosion (Rost) ................................. 297 Tribokorrosion ............................................ 298 Reibkorrosion (Passungsrost, Reibrost) ......................... 298 Schwingungskorrosion ...................................... 299 Stromdurchgang ........................................... 300 Uberspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 300 Kriechstrom .............................................. 30 I Gewalt .................................................. 304 Plastische Verformungen ..................................... 304 (Klassischer) Gewaltbruch ................................... 305 Schadensformen in der Praxis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 306 Laufspuren ............................................... 308 Normale Laufspuren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 308 Fehlerhafte Laufspuren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 309 Radialverspannung ......................................... 309 Axialverspannung .......................................... 309 Ovalverspannung .......................................... 309 Schragverspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 311 Schadensbilderlexikon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 311

7 Fertigungstechnik ........................................... 324

7.1 7.1.1 7.1.1.1 7.1.1.2 7.1.2 7.1.2.1 7.1.2.2

Lagerringe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 325 Radial-Rillenkugellager-Ring ................................. 325 Au13enring 6210 ............................................ 325 Innenring 6210 ............................................ 329 Radial-Kegelrollenlager-Ring ................................. 331 Au13enring 30214 C ........................................ 331 Innenring 302 14 C ......................................... 331

7.2 7.2.1 7.2.2 7.3 7.3.1 7.3.1.1 7.3.1.2 7.3.2 7.3.2.1 7.3.2.2 7.3.2.3 7.4 7.4.1 7.4.2

8

8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.2.1 8.1.2.2 8.1.2.3 8.1.2.4 8.1.3 8.1.3.1 8.1.3.1.1 8.1.3.1.2 8.1.3.1.3 8.1.3.1.4 8.1.2.1.5 8.1.3.1.6 8.1.3.2 8.1.3.2.1 8.1.3.2.2 8.1.3.2.3 8.1.3.3 8.1.3.3.1 8.1.3.3.2 8.2 8.2.1 8.2.1.1 8.2.1.2 8.2.1.3 8.2.2 8.2.3 8.2.4 8.2.5 8.2.6 8.2.6.1 8.2.6.2 8.2.6.3

Inhaltsverzeichnis XIII

Wiilzk6rper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 333 Kugel 12,5 mm ............................................ 333 Kegelrolle RT 302 14 C ...................................... 336 Kiifige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 338 (Stahl-) Blechkiifige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 338 Blechkiifig fur RiUenkugeUager 6210 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 338 Blechkiifig fur KegelroUenlager 302 14 C ........................ 339 Massivkiifige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 339 Kunststoff-Kiifige .......................................... 339 Messing-(Stahl-)Kiifige ...................................... 340 Sinterstahlkiifige ........................................... 340 Zusammenbau der Einzelteile ................................. 341 Montage RillenkugeUager 6210 ................................ 341 Montage Kegelrollenlager 302 14 C ............................ 344

Qualititssicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 345

MeBverfahren ............................................. 345 Graphische Symbole ........................................ 345 MeBbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 346 Behandlung der Lagerteile und der Lager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 346 Bezugstemperatur .......................................... 346 MeBmittel ................................... . . . . . . . . . . . .. 346 Bezugsplanfliiche ........................................... 347 MeBvorschriften (Funktionsmerkmale) .......................... 347 Einzelner Lagerring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 347 Bohrungs- und Manteldurchmesser ............................. 347 Breite ................................................... 348 Kantenverrundung ......................................... 349 Schwankung der Wanddicke .................................. 349 Planlauf der Ringe ......................................... 350 Parallelitiit der Laufbahn .................................... 351 Zusammengebautes Lager .................................... 351 Planlauf des Lagers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 351 Rundlauf des Lagers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 353 Wirkliche Lagerbreite (Kegelrollenlager), wirkliche Lagerh6he (Axiallager) 354 Lagerluft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 355 Radiale Lagerluft .......................................... 355 Axiale Lagerluft ........................................... 355 MeBeinrichtungen .......................................... 356 MaBgenauigkeit ........................................... 356 Klassische MeBvorrichtungen ................................. 356 Moderne MeBvorrichtungen .................................. 357 MeBautomaten ............................................ 358 Formgenauigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 359 Laufgenauigkeit ........................................... 360 Lagerluft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 361 Laufruhe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 362 Prufstiinde fUr Sonderprufungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 364 Lebensdauerprufung ........................................ 364 Reibungsprufung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 365 Dichtungsprufung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 367

XIV Inhaltsverzeichnis

8.3 Technische Lieferbedingungen ................................ 368 8.3.1 Herstellverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 368 8.3.2 Werkstoffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 368 8.3.3 Harte der Lagerringe, Lagerscheiben und Walzkorper .............. 368 8.3.4 Oberflachengiite, Oberflachenbeschaffenheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 369 8.3.5 MaB-, Form- und Laufgenauigkeit ............................. 369 8.3.6 Lagerluft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 369 8.3.7 Laufruhe ............................................... " 369 8.3.8 Tragfahigkeit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 369 8.3.9 Austauschbarkeit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 370 8.3.10 Vergleichsmuster ........................................... 370 8.3.11 Kennzeichnung ............................................ 370 8.3.12 Verpackung und Korrosionsschutz ............................. 370 8.3.13 Lagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 370

9 Standardisierung und Normung ................................ 371

9.1 Historische Zielsetzung ...................................... 371 9.2 Normenkreislauf ........................................... 371 9.3 Walzlagernormung ......................................... 372 9.3.1 Werknormung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 372 9.3.2 Nationale und internationale Normung ......................... 382 9.3.3 Stand der Normung 1987 .................................... 383 9.3.4 Ausblick: Zukunft der Normung .............................. 383

10 Vergangenbeit und Zukunft ................................... 387

10.1 Historische Entwicklung ..................................... 387 1O.1.1 Die geschichtliche Vorzeit .................................... 387 10.1.2 Die stiirmische Zeit der Erfindungen ........................... 390 10.2 Kiinftige Entwicklung ..................................... " 396 10.2.1 Zusammenarbeit ........................................... 396 10.2.2 Steigerung der Tragfahigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 397 10.2.3 Verbesserung der Gebrauchsdauer ............................. 398 10.2.4 Anpassung der Prazision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 398 10.2.5 Anwendungsgerechte Drehzahlgrenze ........................... 398 10.2.6 Verbesserung des tribologischen Verhaltens ...................... 398 10.2.7 Verminderung des Eigengerausches ............................. 399 10.2.8 Montageerleichterung ....................................... 399 10.2.9 Verbesserung des Berechnungsverfahrens ........................ 399

11 Anwendungstechnik ......................................... 40 1

11.1 Funktionserfiillung und Kostenoptimierung ...................... 401 11.1.1 Randbedingungen .......................................... 401 11.1.2 Technisch-okonomische Aspekte zur Gebrauchswerterhohung ...... " 404 11.1.3 Beispiele fUr Standardserien-Lager ............................. 408 11.1.4 Beispiele fUr Bedarfsserien-Lager .............................. 410 11.1.5 Beispiele fUr Sonderserien-Lager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 414 11.2 Europaische Standardserien-Lagerreihen ......................... 419 11.3 Berechnungsbeispiele ........................................ 419 11.3.1 KFZ-Getriebelager ......................................... 421 11.3.2 Umkehrgetriebe eines landwirtschaftlichen Gerates ................. 423

11.3.3 11.3.4 11.3.5 11.3.6 11.3.7 11.3.8 11.3.9

11.4 11.5 11.5.1 11.5.2

12

12.1 12.2 12.2.1 12.2.2 12.2.3 12.3 12.4 12.4.1 12.4.2 12.5

Inhaltsverzeichnis XVII

Radlager eines LKW-Vorderrades ............................. 426 Lagerung eines Ventilators ................................... 430 Lagerung eines Elektromotors ................................ 432 Lagerung der Vorgelegewelle eines Siigegatters .................... 435 Betriebslagerluft: Zylinderrollenlager in Stahl-Gehiiuse ............. 438 Betriebslagerluft: Rillenkugellager in Leichtmetall-Gehiiuse .......... 440 Dreifach gelagerte Ritzelwelle - Lebensdauerberechnung nach der LP-Methode .............................................. 443 Gestaltungsbeispiele ........................................ 450 Einbauvorschliige .......................................... 453 Konstruktionsvorschliige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 454 AusgefUhrte Problemlosungen - Referenzanwendungen ............ 462

Literatur ................................................. 467

Verwendete Literatur ....................................... 467 Sonstige Literatur ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 470 Bucher, Dissertationen, Diplomarbeiten und Forschungshefte ........ 470 Firmenzeitschriften ......................................... 473 Aufsiitze ................................................. 473 Verwendete Normenliteratur .................................. 474 Sonstige Normenliteratur .................................... 477 Normensammelausgaben, Bucher .............................. 477 Weiterfiihrende Wiilzlagernormen, periphere Gebiete ............... 477 Dezimalklassifikation ....................................... 478