Aufbauend auf DIN 732-1 wurde die Berechnung der thermischen Bezugsdrehzahl n_B in ISO 15 312 genormt. Die Berechnung der Bezugsdrehzahlen wurde dieser Norm angepasst. Dadurch ergeben sich gegenüber den bisherigen Katalogangaben veränderte Werte.

Mit der Normung wurden die Formelzeichen dem internationalen Standard angepasst.

Die thermische Bezugsdrehzahl n_B wird als Hilfsgröße zur Berechnung der thermisch zulässigen Drehzahl n_zul verwendet. Sie ist die Drehzahl, bei der sich unter definierten Bezugsbedingungen eine Lagertemperatur von +70 °C einstellt.

Die Bezugsbedingungen orientieren sich an den üblichen Betriebsbedingungen der wichtigsten Lagerbauarten und Lagergrößen.

Sie sind in ISO 15 312 folgendermaßen festgelegt:

• mittlere Umgebungstemperatur ϑ_Ar = +20 °C
• mittlere Lagertemperatur am Außenring ϑ_r = +70 °C
• Belastung bei Radiallagern P_1r = 0,05 · C_0r
• Belastung bei Axiallagern P_1a = 0,02 · C_0a
• die Betriebsviskositäten (Axiallager nach DIN 732-1). Sie sind für Radiallager so, dass sich für Öl- und Fettschmierung etwa gleiche Bezugsdrehzahlen ergeben
  • Radiallager: 12 mm²s^–1 (ISO VG 32)
  • Axial-Pendelrollenlager: 24 mm²s^–1 (ISO VG 68)
  • Axial-Zylinderrollenlager und Axial-Nadellager: 48 mm²s^–1 (ISO VG 220)
• Wärmeabfuhr über die Lagersitzflächen, siehe Gleichungen:

für Radiallager, Lagersitz A_r ≦ 50 000 mm²:

für Radiallager, Lagersitz A_r ＞ 50 000 mm²:

Axiallager, Lagersitz A_r ≦ 50 000 mm²:

Axiallager, Lagersitz A_r ＞ 50 000 mm²:

Die Grenzdrehzahl n_G beruht auf Erfahrungen aus der Praxis und berücksichtigt zusätzliche Kriterien wie Laufruhe, Dichtfunktion und Fliehkräfte.

Die Grenzdrehzahl darf auch bei günstigen Betriebsbedingungen und Kühlverhältnissen nicht überschritten werden!

Die thermisch zulässige Drehzahl n_zul wird nach DIN 732-2 (Entwurf) berechnet. Grundlage dafür sind die Wärmebilanz am Lager, das Gleichgewicht zwischen der drehzahlabhängigen Reibungsleistung und der temperaturabhängigen Wärmeabfuhr. Im Gleichgewichts­zustand ist die Lagertemperatur konstant.

Die zulässige Betriebstemperatur bestimmt die thermisch zulässige Drehzahl n_zul des Lagers. Voraussetzungen für die Berechnung sind ein ordnungsgemäßer Einbau, ein normales Betriebsspiel und konstante Betriebsbedingungen.

Das Berechnungsverfahren gilt nicht für:

• abgedichtete Lager mit berührender Dichtung, denn die maximale Drehzahl wird von der zulässigen Gleitgeschwindigkeit an der Dichtlippe begrenzt
• Stützrollen und Kurvenrollen
• Einstell-Nadellager
• Axial-Rillenkugellager und Axial-Schrägkugellager.

Es ist immer die Grenzdrehzahl n_G zu beachten!

Die thermisch zulässige Drehzahl n_zul ergibt sich aus der Bezugsdrehzahl n_B und dem Drehzahlverhältnis f_n:

Das Drehzahlverhältnis ergibt sich aus Bild 1:

Im praxisüblichen Bereich von 0,01 ＜ k_L ＜ 10 und 0,01 ＜ k_P ＜ 10 kann f_n mit einer Näherungsgleichung berechnet werden:

Wärmeabfuhr über die Lagersitzflächen _S, Bild 2:

Wärmeabfuhr mit dem Schmierstoff _L:

Gesamter abgeführter Wärmestrom :

Schmierfilmparameter k_L:

Lastparameter k_P: