Nadellager
Nadellager zeichnen sich durch dünne zylindrische Wälzkörper aus. Trotz des geringen Querschnitts sind sie hoch belastbar und finden deshalb Verwendung in Anwendungen, in denen nur wenig Bauraum zur Verfügung steht.
Generell unterscheidet man bei Nadellagern wie auch bei Kugellagern zwischen Radial- und Axialausführungen. Radialnadellager mit oder ohne Innenring nehmen nur radiale Kräfte auf und sind für mittlere Belastungen bei mittleren Drehzahlen konzipiert. Sie werden vor allem in Getrieben und im allgemeinen Maschinenbau eingesetzt. Durch den Verzicht auf einen Innenring lässt sich die Baugröße von Nadellagern zusätzlich verringern. Allerdings dient in diesem Fall die Welle als Laufbahn – um die volle Tragfähigkeit zu erhalten, muss diese gehärtet und geschliffen werden.
Aufgrund der jahrzehntelangen Erfahrung mit Nadellagern hat sich Findling ein besonderes Know-how aufgebaut, von dem die Kunden profitieren. Bei Findling Wälzlager sind Nadellager in unterschiedlichen Größen und Ausführungen erhältlich sowie unterschiedliche Stahlarten, mit Korrosionsschutz, verschiedenen Käfigausführungen und Sonderanfertigungen.
Was man über Nadellager wissen sollte
Man unterscheidet in
- massive Baureihen
- leichte Baureihen
- kombinierte Nadellager
Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal ist die Lastrichtung, die ein Nadellager aufnehmen kann:
- Radialnadellager
- Axialnadellager
- kombinierte Nadellager für radiale und axiale Kräfte
Im Produktsortiment kann noch in Lager mit Innenringund Lager ohne Innenring unterschieden werden. Baureihen die auch ohne Innenring geliefert werden können, erhalten ein "R" als Vorsetzzeichen (z.B. RNA-4905).
Aber auch Stützrollen und Kurvenrollen gehören zur Kategorie der Nadellager. Diese Produkte unterscheiden sich insofern, als dass der Außenring als Laufrolle dient und nicht in ein Gehäuse eingepresst wird.
Funktionsweise und Eigenschaften eines Nadellagers
Die Wälzkörper bei Nadellagern sind zylindrische Rollen, die im Verhältnis zum Durchmesser jedoch deutlich länger sind und können durch die große Kontaktfläche zwischen Nadeln und Laufbahnen sehr hohe Lasten aufnehmen.
Verzichtet man zudem auf einen Käfig als Trennung zwischen den Rollen, können mehr Nadeln verbaut werden und die Tragzahl erhöht sich maximal. Nur Gleitlager können höhere Traglasten aufnehmen. Im Gegenzug sind die möglichen Drehzahlen eher niedrig, insbesondere wenn käfiglose Nadellager eingesetzt werden. Der benötigte Bauraum ist zudem im Gehäusedurchmesser sehr gering, dafür in der Breite größer.
Leistungsfähigkeit von Nadellagern
Kaum ein anderes Produkt hat unter den Herstellern so unterschiedliche Leistungsdaten (Tragzahlen) wie Nadellager. Daher muss es weitere Kenngrößen geben, die die Lebensdauer von Nadellagern bestimmt und die wir hier erklären.
Lagergeometrie
Generell ist die Kontaktfläche von Nadellagen durch die Anzahl der Nadeln und die Nadellänge bestimmt. Daher haben vollnadelige Produkte (also ohne Käfig) eine deutlich höhere Tragzahl.
Werkstoffe
Bei massiven Nadellagern kommt für den Innen- und Außenring klassischer Wälzlagerstahl (!00Cr6) zum Einsatz, bei dem insbesondere die Materialgüte entscheidend für die Dauerfestigkeit ist. Die Härte bewegt sich immer zwischen 58 und 64 HRC.
Bei leichten Baureihen (Nadelhülsen mit Blechmantel wie HK, BK) gibt es sehr viele Blechmaterialien, die sehr unterschiedliche Eigenschaften haben und je nach Einsatz (z.B. oszilierende Bewegungen) ausgewählt und damit optimiert werden können.
Nadelsortierung
Die Nadelsortierung ist nicht nur für den Rundlauf, sondern auch für die Tragfähigkeit der einzelnen Nadel verantwortlich. Die "beste" Nadelsortierung ist G2 und die "Standard-Nadelsortierung" ist G3. Dabei ist die Zahl immer die Differenz des Duchmessers der größten und kleinsten Nadel, die in einem Produkt verbaut wurde. Bei G2 liegen die Nadeln also maximal 2µm im Außenmdurchmesser auseinander.
Nadelgeometrie
Nadeln erhalten im Verarbeitungsprozess eine "Bombierung" - also eine Balligkeit-, die unter hohen Belastungen eine Kantenspannung und damit ein Einlaufen der Nadeln auf der Welle verhindert soll. Komplett "zylindrische" Nadeln haben also bei hoher Belastung einen Nachteil.
Übersicht der Normen
| Norm | Bezeichnung |
|---|---|
| DIN 617 | Nadellager mit Käfig |
| DIN 618 | Nadellager, Nadelhülsen, Nadelbüchsen |
| DIN 5405-1 | |
| DIN 5405-2 | Axial-Nadelkränze |
| DIN 5405-3 | Axialscheiben |
| DIN 5429-1 | kombinierte Nadel/Axialzylinderrollenlager (siehe kombinierte Nadellager) |
| DIN 5429-2 | kombinierte Nadel/Schrägkugellager (siehe kombinierte Nadellager) |
| Komponenten | |
|---|---|
| DIN 5402-3 | Wälzlagerteile Nadelrollen |
Zur Schmierung sollten Anwender gerade bei hohen Drehzahlen bevorzugt Öl verwenden, bei mittleren Drehzahlen ist eine externe Schmierungsmöglichkeit über eine Schmier-Rille oder -Nut unbedingt erforderlich.
Bei niedrigen Drehzahlen ist auch eine Lebensdauerschmierung mit Fett möglich.
Hinweis: Die Fett-Schmierung ist bei Nadellagern aufgrund des geringen Bauraums problematisch, da es gilt genug Fett für eine optimale Schmiersituation bereitzustellen.
