Radiallager

Was ist ein Radiallager?

Radiallager sind Lager, die eingesetzt werden, wenn Belastungen in radialer Richtung, also senkrecht zur Wellenmitte der Welle (rotierende Welle), auftreten.

Normalerweise richtet sich die Auswahl danach, ob eine Radial- oder eine Axiallast aufgebracht wird. Einige Typen können jedoch sowohl Radial- als auch Axiallasten aufnehmen, so dass die Wahl hauptsächlich davon abhängt, welche Last aufgebracht wird.

Funktionsweise von Radiallagern

Das Prinzip eines Radiallagers funktioniert wie folgt: Durch die Verringerung des Reibungswiderstands an den Kontaktflächen dreht sich die Welle reibungslos und trägt die Radiallast. 

1. Rollenlager (Wälzlager)

Wälzkörper wie Kugeln und Rollen rollen zwischen den Laufbahnen des Innen- und Außenrings, um die Welle mit geringem Reibungswiderstand zu drehen.

2. Metallbuchsen (Gleitlager)

Metall- oder schmierstoffimprägnierte Teile mit geringem Reibungswiderstand werden verwendet, um die Welle zu stützen, damit sie sich mit geringem Reibungswiderstand drehen kann.

Anwendungen für Radiallager

Radiallager werden in allen Maschinen mit rotierenden Wellen verwendet. Die verschiedenen Typen werden in vielen Bereichen eingesetzt, von Haushaltsgeräten und Spielzeug über allgemeine Industriemaschinen und -anlagen bis hin zu Flugzeugen, Schienenfahrzeugen und Automobilen.

Arten von Radiallagern

Es gibt viele Arten von Radiallagern, je nach Aufbau, Funktion und Anwendung:

1. Rollenlager (Wälzlager)

a. Kugellager 

• Rillenkugellager 
  Rillenkugellager sind die typischste und gebräuchlichste Art von Lagern und zeichnen sich durch einen geringen Reibungswiderstand, hohe Drehzahlen, geringe Vibrationen und einen niedrigen Geräuschpegel aus. Die Wälzkörper, die Kugeln, sind zwischen den Laufbahnen des Innen- und Außenrings angeordnet und drehen sich.
  Um die Position der Kugeln zu halten und ihre Drehung zu unterstützen, werden Haltevorrichtungen verwendet, die eine genauere und gleichmäßigere Drehung gewährleisten. Es gibt offene Typen ohne Kugelschutz sowie abgedichtete und abgeschirmte Typen, bei denen das Fett im Bereich der Kugeln versiegelt ist.
• Schrägkugellager
  Bei einem Schrägkugellager verläuft die gerade Linie, die die Kontaktpunkte von Außenring, Innenring und Kugel verbindet, in einem Winkel zur radialen Richtung. Dies wird als Kontaktwinkel bezeichnet, der 15, 30 oder 40° betragen kann. Aufgrund dieses Kontaktwinkels sind sie für axiale Belastungen in einer Richtung oder kombinierte Belastungen mit radialen Belastungen sowie für eine hochpräzise Drehung der Welle geeignet.
  Normalerweise werden zweireihige bis vierreihige Schrägkugellager in Kombination verwendet, wenn Axiallasten aufgebracht werden. Zweireihige Schrägkugellager haben eine integrierte Innenring- und Außenringkonstruktion und können auch bei Axialbelastungen einzeln verwendet werden. 
• Gelenklager (Pendelkugellager)
  Pendelkugellager sind Lager mit einer kugelförmigen Laufbahnmitte auf der Innenseite des Außenrings und zwei Reihen von Laufbahnrillen auf der Außenseite des Innenrings. Der Kugelkäfig des Innenrings kann sich mit einer bestimmten Neigung gegenüber dem Außenring drehen.
  Dadurch werden Ausrichtungsfehler, die durch den Einbau der Lager oder durch Bearbeitungsfehler in der Welle oder im Gehäuse entstehen, automatisch ausgeglichen. Sie können jedoch keine sehr hohen Axiallasten aufnehmen. 

b. Rollenlager (Wälzlager)

• Zylinderrollenlager 
  Zylinderrollenlager können große Radiallasten aufnehmen, da die Wälzkörperrollen eine zylindrische Außenform haben und die Laufbahnen von Innenring, Rolle und Außenring in linearem Kontakt stehen. Die Rollen werden von den Innen- und Außenringringen geführt und können sich stabil drehen, wodurch sie sich für hohe Drehzahlen eignen. Einige Lager können auch Axiallasten in einer oder beiden Richtungen aufnehmen.
• Kegelrollenlager 
  Kegelrollenlager haben eine kegelförmige Wälzkörperkontur, wobei sich der Scheitelpunkt der Kegelrolle und die Laufbahnen von Innen- und Außenring in einem Punkt auf der Mittellinie des gesamten Lagers schneiden.
  Die Rollen drehen sich in einer echten Abrollbewegung auf den Laufbahnen des Innenrings und des Außenrings. Sie werden auch durch die kombinierte äußere Kraft der Innen- und Außenringlaufbahnen geführt, die gegen den Innenringbund drückt.
• Pendelrollenlager 
  Pendelrollenlager haben ein tonnenförmiges Wälzkörperprofil, wobei die Mitte der Außenringlaufbahn mit der Mitte des gesamten Lagers zusammenfällt. Wie Pendelkugellager sind sie selbsteinstellend. Sie können radiale und axiale Belastungen in beiden Richtungen sowie kombinierte Belastungen aufnehmen. Sie können auch in Anwendungen eingesetzt werden, bei denen Vibrationen und Stoßkräfte auftreten. 
• Nadellager (Nadellager)
  Nadellager sind Lager, die Wälzkörper mit langen, dünnen Nadeln enthalten. Sie haben einen kleinen Querschnitt und lassen sich platzsparend einbauen und können eine gewisse Menge an großen Lasten aufnehmen. 

2. Metallbuchsen (Gleitlager)

Metallbuchsen (Gleitlager) unterstützen die Drehung einer Welle oder die lineare Bewegung eines Bauteils durch die Gleitflächen des Lagers direkt. Der direkte Kontakt zwischen der Welle oder den beweglichen Teilen und den Gleitflächen des Lagers führt zu hohen Reibungskräften und erzeugt Reibungswärme.

Aus diesem Grund werden die gegenseitigen Kontaktflächen mit Öl geschmiert, schmiermittelimprägniertes Metall an den Gleitflächen der Lager verwendet oder Kunststoffe mit hervorragenden Schmiereigenschaften eingesetzt. Trockenlager sind Gleitlager, die keine Schmiermittel verwenden.

Gleitlager sind vergleichsweise preiswert, haben einen hohen Grad an Maßfreiheit, sind kostengünstig und einfach zu handhaben, und es werden viele verschiedene Typen verwendet.