Was ist ein Lager?

Das Wort „tragen“ leitet sich vom Wort „bär“ ab, was „stützen“ oder „tragen“ bedeutet.

Wenn zwischen zwei Teilen eine Relativbewegung stattfindet und ein Teil das andere stützt, wird das stützende Teil als Lager bezeichnet.

Ein Lager ist somit ein mechanisches Element eines Maschinenteils, das ein anderes mechanisches Element oder Teil stützt, das sich in Relativbewegung zu ihm befindet.

Die Relativbewegung kann entweder linear oder rotierend sein.

Wie beim Motorkreuzkopf und den Führungen wirken die Führungen als Lager und die Relativbewegung ist linear. Ebenso können die Führungen von Fräsmaschinen und Planarmaschinen als Lager behandelt werden.

Wie bei Spindeln einer Drehbank, Bohr- und Ausdrehmaschinen, Autoachsen, Kurbelwellen usw. ist die Relativbewegung zwischen diesen und dem Lager eine Drehbewegung.

Bedarf an Lagern.

Bei fast allen Maschinentypen muss entweder Bewegung oder Kraft über rotierende Wellen übertragen werden, die wiederum in Lagern gehalten werden.

These bearings allow the free and smooth rotation of shafts with minimum friction. The loss of power or motion can be minimized with suitable lubrication of bearing surfaces.

Die Notwendigkeit oder der Bedarf der Lager dient den folgenden zwei Zwecken.

1. Zur Unterstützung rotierender Wellen.

2. Um eine freie und reibungslose Rotation der Wellen zu ermöglichen.

3. Zur Aufnahme von Axial- und Radiallasten.

Lagerarten.

Im Allgemeinen können die Lager wie folgt in zwei Typen eingeteilt werden:

1. Gleitlager und;

2. Wälzlager oder Wälzlager.

1. Gleitlager;

Sliding contact bearings and shafts have relative motion due to their sliding with respect to each other. In general, all the bearings which don’t use rollers and balls can be termed as sliding contact bearings.

Gleitlager werden weiter in die folgenden Typen unterteilt.

i. Rechte Linie oder Führungslager;

Wenn die Richtung der Relativbewegung und die Gleitrichtung der Oberflächen parallel verlaufen, wird das Lager als Gleit- oder Führungslager bezeichnet, z. B. Führungen an Motorkreuzköpfen, Laufbahnen von Fräsmaschinen und Spindeln von Bohr- und Ausdrehmaschinen.

ii. Radial- oder Gleitlager;

Handelt es sich bei der Relativbewegung zwischen Welle und Lager um eine Drehbewegung und wirkt die Last senkrecht zur Wellenachse oder entlang des Wellenradius, wird das Lager als Gleitlager oder Radiallager bezeichnet.

Der vom Lager umschlossene Teil der Welle wird als Zapfen bezeichnet.

iii. Axiallager;

Wenn die Belastung des Lagers parallel zur Wellenachse erfolgt, wird das Lager als Axiallager bezeichnet.

iv. Fußtritt- oder Drehlager;

Bei einem Axiallager spricht man von einem Fußlager oder Schwenklager, wenn das Wellenende vertikal auf der Lagerfläche aufliegt.

v. Kragenlager;

Bei Axiallagern wird es als Bundlager bezeichnet, wenn die Enden der Welle über die Lagerfläche hinaus und durch diese hindurchragen. Die Achse der Welle bleibt horizontal.

vi. Buchsenlager;

Ein einfacher Typ eines Buchsenlagers ist in ##Abb. 1.8 unten dargestellt. Es besteht aus einem Gusseisenkörper und einer Buchse aus Messing oder Rotguss.

Der Körper hat eine rechteckige Basis. Die Basis ist hohl, um die Bearbeitungsfläche zu minimieren. An der Basis befinden sich zwei elliptische Löcher zum Anschrauben des Lagers.

An der Oberseite des Körpers befindet sich eine Ölbohrung, die durch die Buchse verläuft. Somit kann die Schmierung von Welle und Buchse über die Ölbohrung erfolgen.

Der Innendurchmesser der Buchse entspricht dem Wellendurchmesser. Die Buchse wird durch eine Madenschraube fixiert, so dass ihre Drehung oder Verschiebung entlang der Welle verhindert wird.

Wenn die Buchse abgenutzt ist, wird sie durch eine neue ersetzt. Die Welle kann nur mit dem Ende in das Lager eingeführt werden. Dies ist ein Nachteil dieses Lagers.

Buchsenlager werden bei geringer Belastung und niedrigen Geschwindigkeiten eingesetzt.

vii. Stehlager;

Stehlager werden allgemein als Plummer-Block bezeichnet. Sie werden auch als geteiltes oder geteiltes Gleitlager bezeichnet.

Es besteht aus einem als Sockel bezeichneten Gusseisenblock, einer Gusseisenkappe, Rotgussmessing in zwei Hälften, zwei Vierkantköpfen aus Weichstahl und zwei Sätzen Sechskant-Sicherungsmuttern, wie in der ##Abb. 1.9 unten gezeigt.

Das Lager ist vom geteilten Typ, es besteht aus zwei Hälften.

Der obere Teil wird als Kappe bezeichnet und ist mittels Vierkantschrauben und Sechskantmuttern am Hauptkörper, dem Sockel, befestigt.

Dieses Teilen oder Zerteilen des Lagers erleichtert das Einsetzen und Entfernen der Welle sowie der Hälften der geteilten Buchse.

Die geteilten Buchsen werden als Messing- oder Stufenbuchsen bezeichnet.

In einer unteren Spaltbuchse ist eine Passung vorgesehen, die in die dafür vorgesehene Öffnung im Körper passt.

Dadurch wird verhindert, dass sich die Buchse zusammen mit der Welle dreht und dass sich die Buchse axial bewegt, was durch Bundflansche an den Enden verhindert wird.

Das Material der geteilten Buchse besteht aus Messing, Bronze, Weißmetall usw.

Die Welle ruht über der unteren Spaltbuchse. Die obere Spaltbuchse wird über die Welle gelegt und zum Schluss wird die Kappe festgezogen.

Zwischen Kappe und Körper bleibt ein kleiner Abstand, der beim Absenken der Kappe zum Retten der Buchse mit neuen Belägen hilfreich ist.

Dieses Lager findet seine Anwendung bei hohen Geschwindigkeiten und unterschiedlichen Lastrichtungen.

viii. Fußlager oder Drehlager.

Bei einem Fuß- oder Schwenklager wirkt der Druck parallel zur Wellenachse und die Welle ruht mit ihrem einen Ende im Lager.

Es besteht aus einem vertikalen, runden Block oder Körper aus Gusseisen mit einer rechteckigen Basis und einer Rotgussbuchse, wie in der ##Abb. 1.10 unten dargestellt.

Der Block hat ein offenes Ende, durch das die Welle eingeführt wird. Die Welle ruht vertikal auf einer Stahlscheibe mit konkaver Krümmung.

Eine Drehung der Scheibe zusammen mit der Welle wird durch einen Stift verhindert, der zur Hälfte in Scheibe und Körper eingesteckt ist.

Die Drehung der Buchse zusammen mit der Welle wird durch eine Dichtung am Hals direkt unter dem Kragen verhindert.

Diese Lager werden in Maschinen für die Textil- und Papierindustrie usw. für leichte Belastungen und niedrige Geschwindigkeiten eingesetzt.

Bei Fußlagern ist die Schmierung schwierig, da das Öl durch die Zentrifugalkraft aus der Mitte herausgeschleudert wird.

2. Wälzlager oder Gleitlager.

Bei Wälzlagern entsteht die Relativbewegung zwischen Welle und Lager durch das Abrollen der in den Lagern verwendeten Kugeln und Rollen.

Aus diesem Grund werden sie auch als Wälzlager oder Kugel- und Rollenlager bezeichnet.

Die Lagerreibung ist wesentlich geringer als bei Gleitlagern und es entsteht weniger Verschleiß bei Maschinen, die häufig unter Last anlaufen und anhalten müssen.

Aus diesem Grund werden diese Lager auch als Wälzlager bezeichnet.

Es gibt zwei Arten von Wälzlagern, und zwar:

1. Kugellager und;

2. Rollenlager.

i. Kugellager;

In Kugellagern werden sphärische Kugeln verwendet.

Es gibt zwei Arten von Kugellagern;

(ich) Radialkugellager und (ii) Axial-Rillenkugellager.

Radialkugellager werden zum Aufnehmen radialer Lasten oder Lasten senkrecht zur Wellenachse verwendet, während Axiallager für Axiallasten verwendet werden, d. h. Lasten, die parallel zur Wellenachse wirken.

Axial-Rillenkugellager werden verwendet, um Axiallasten auf den Wellen zu übertragen.

Sie bestehen aus gehärteten Stahlkugeln, die zwischen zwei Laufringen angeordnet sind. Die Laufringe sind gerillte Ringe aus gehärtetem Stahl. Ein Laufring rotiert zusammen mit der Welle, der andere ist im Lagergehäuse befestigt.

Die Kugeln werden durch Käfige in Position gehalten. Die Käfige sind Trennelemente für die Kugeln und bestehen aus gepresstem Messing.

Die Anordnung eines einfachen Axiallagers ist in ##Abb. 1.11 unten dargestellt. Die Axialkugellager werden bis zu einer Drehzahl von 2000 U/min verwendet.

Bei höheren Axiallastgeschwindigkeiten werden Schrägkugellager eingesetzt. Bei hoher Geschwindigkeit werden die Kugeln aufgrund der in den Axiallagern entstehenden Zentrifugalkraft aus den Laufringen gedrückt.

ii. Wälzlager;

Die Rollenlager können in Radialrollenlager und Axialrollenlager eingeteilt werden. Radial- und Axialrollenlager tragen jeweils radiale und axiale Lasten.

Beide Lager können anhand der Art der verwendeten Rollen weiter unterteilt werden, beispielsweise in Zylinderrollenlager, Nadellager und Kegelrollenlager.

Im Vergleich zu Kugellagern entwickeln Rollenlager mehr Reibung, haben aber eine höhere Tragfähigkeit. Für Anwendungen mit geringer Belastung werden Kugellager verwendet, deren Wartung weniger kostet als die von Rollenlagern gleicher Größe.

Wenn die Belastung jedoch relativ hoch ist und die Lager Stoßbelastungen ausgesetzt sind, werden nur Rollenlager verwendet.

Vor- und Nachteile der Kugel- und Rollenlager;

Wälzlager haben im Vergleich zu Gleitlagern folgende Vor- und Nachteile.

Vorteile.

1. Der Anfahr- und Laufwiderstand ist gering.

2. Der Austausch ist einfach.

3. Kann sowohl für radiale als auch für axiale Belastungen verwendet werden.

4. Die Schmierung ist einfach.

5. Die Wartungskosten sind niedrig.

Nachteile.

1. Hohe Anschaffungskosten.

2. Das Auftreten eines Lagerschadens ist schwer zu bemerken.

3. Für die Bearbeitung von Lagergehäusen ist eine hohe Präzision erforderlich.