Rollenlager
Rollenlager haben im Gegensatz zu Kugellagern zylindrische Wälzkörper, welche sich besonders für höhere Lasten bei verhältnismäßig geringeren Umdrehungszahlen eignen. Die Rollen bieten eine größere Kontaktfläche zwischen Wälzkörperoberfläche und Laufbahn als bei Kugellagerungen. Dadurch verringert sich die übertragene Kraft pro Flächeneinheit gegenüber einem Kugellager, wodurch sich die höheren Tragzahlen ergeben. Im Gegenzug weisen Rollen eine andere Abrollcharakteristik als Kugeln auf. Insbesondere die höhere Erwärmung durch die größere Kontaktfläche zwischen Wälzkörper und Laufbahn beschränken die Drehzahlgrenze von Rollenlagern.
Was man über Rollenlager wissen sollte
Eigenschaften und Funktionsweise der verschiedenen Rollenlagertypen
Kegelrollenlagersind besonders zur Aufnahme kombinierter Lasten geeignet, da sie die Kräfte in einem Winkel zur Wellenachse aufnehmen. Da der Außenring über keinen Bord verfügt, kann das Lager zerlegt werden. Allerdings kann das Lager durch den Winkel axiale Kräfte nur in einer Richtung aufnehmen. Daher kommen häufig zweireihige oder gegeneinander angestellte Kegelrollenlager in X- oder O-Anordnung zum Einsatz.
Zylinderrollenlager führen die zylindrischen Wälzkörper an mindestens einem Ring zwischen zwei festen Borden. Der gegenüberliegende Ring ist je nach Typ mit nur einem oder ohne Bord ausgeführt, wodurch das Lager zerlegt werden kann. Ein weiteres Merkmal von Zylinderrollenlagern ist die Anzahl der parallel arbeitenden Zylinderrollen. Dementsprechend unterscheidet man ein-, doppel- und mehrreihige Lagertypen.
Tonnenlager ähneln den Pendelrollenlagern, sind jedoch nur einreihig. Durch die hohlkugelige Form der Lauffläche des Außenrings kann der Innenring ausschwenken und Fluchtungsfehler der Welle bis zu einem gewissen Grad ausgleichen.
Pendelrollenlager verfügen über zwei Reihen ballig geformter Wälzkörper, welche in einem hohlkugeligen Außenring laufen. Die Laufbahnen des Innenrings sind dabei in Richtung der Wälzkörper geneigt, damit die Unterstützung der Rollen gewährleistet ist. Durch die hohlkugelige Form der Lauffläche des Außenrings kann der Innenring ausschwenken und Fluchtungsfehler der Welle bis zu einem gewissen Grad ausgleichen.
Axial-Zylinderrollenlager bestehen aus Axial-Zylinderrollenkränzen, Gehäusescheiben und Wellenscheiben. Sie sind zur Aufnahme hoher Axialbelastungen und Stoßbelastungen geeignet, dürfen radial jedoch nicht belastet werden. Sie ergeben sehr steife Lagerungen bei geringem axialem Platzbedarf.
Der Aufbau des Axial-Pendelrollenlagers ist ähnlich dem radialen Pendelrollenlager, allerdings wird nur eine Reihe von Wälzkörpern verwendet. Aufgrund der sphärischen Form der Laufbahnen können sowohl hohe Axiallasten aufgenommen als auch Fluchtfehler korrigiert werden.
Wo kommen Rollenlager zum Einsatz?
Rollenlager kommen überall dort zum Einsatz, wo hohe Lasten bei relativ geringen Umdrehungszahlen übertragen werden müssen. Einsatzbereiche finden sich unter anderem in Windkraftanlagen oder in der Bahntechnik. Kegelrollenlager kommen beispielsweise für die Radlagerung im LKW oder Schienenfahrzeugen zum Einsatz.
Welche Kriterien wirken sich auf die Lebensdauer aus?
Die Leistungsfähigkeit von Rollenlagern ist von ihrer Bauweise, den eingesetzten Materialien für die einzelnen Komponenten und nicht zuletzt von der Art ihrer Befettung abhängig.
Bauweise: Je länger der Linienkontakt ist, desto leistungsfähiger ist das Lager in Bezug auf Tragzahl und Lebensdauer. Dies lässt sich durch längere Rollen oder mehr Rollen erreichen, zusätzlich auch über den Durchmesser.
Materialien: Die Reinheit (Oxideinschlüsse) des Wälzlagerstahls spielt besonders bei hochbelasteten Lagern eine wesentliche Rolle.
Befettung: Rollenlager werden überwiegend ungefettet ausgeliefert, so dass die Auswahl des Schmierstoffs (meist Öle) sehr komfortabel an die Anwendung angepasst werden kann.