Zur Führung und Abstützung einer umlaufenden Welle sind mindestens zwei Lager erforderlich, die in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind. Je nach Anwendung wählt man zwischen einer Fest-Loslagerung, einer angestellten Lagerung oder einer schwimmenden Lagerung.

Bei einer Welle, die in zwei Radiallagern abgestützt ist, stimmen die Abstände der Lagersitze auf der Welle und im Gehäuse durch Fertigungstoleranzen häufig nicht überein. Auch durch Erwärmung im Betrieb verändern sich die Abstände. Diese Abstandsunterschiede werden im Loslager ausgeglichen. ­Beispiele für Fest-Loslagerungen siehe Bild 1 bis Bild 4.

Ideale Loslager sind Zylinderrollenlager mit Käfig N und NU sowie Nadellager, Bild 1 , , Link. Bei ihnen kann sich der Rollenkranz auf der Laufbahn des bordlosen Lagerrings verschieben.

Alle anderen Lagerbauarten, wie Rillenkugellager und Pendel­rollenlager, wirken nur dann als Loslager, wenn ein Lagerring verschiebbar gepasst ist, Bild 2. Der mit Punktlast beaufschlagte Lagerring wird deshalb lose gepasst; meist ist dies der Außenring, siehe Umlaufverhältnisse, Link.

Das Festlager führt die Welle axial und überträgt äußere Axialkräfte. Um Axialverspannungen zu vermeiden, wird bei Wellen mit mehr als zwei Lagern nur ein Festlager eingesetzt. Welche Lagerbauart als Festlager gewählt wird, hängt davon ab, wie hoch die Axialkräfte sind und wie genau die Welle axial geführt werden muss.

Mit einem zweireihigen Schrägkugellager, Bild 3 , Link, erzielt man zumBeispiel eine engere axiale Führung als mit einem Rillenkugellager oder Pendelrollenlager. Auch ein Paar spiegelbildlich angeordnete Schrägkugellager oder Kegelrollenlager, Bild 4, bieten als Festlager eine sehr enge axiale Führung.

Besonders vorteilhaft sind Schrägkugellager der Universal­ausführung, Bild 5. Die Lager können ohne Passscheiben in O- oder X-Anordnung beliebig gepaart werden. Schrägkugellager der Universalausführung sind so abgestimmt, dass sie beim Einbau in X- oder O-Anordnung geringe Axialluft haben (Ausführung UA), spielfrei sind (UO) oder leichte Vorspannung haben (UL).

Spindellager der Universalausführung UL, Bild 6 haben beim Einbau in X- oder O-Anordnung leichte Vorspannung (Ausführungen mit stärkerer Vorspannung auf Anfrage).

Bei Getrieben wird manchmal ein Vierpunktlager direkt neben einem Zylinderrollenlager so eingebaut, dass eine Festlagerstelle entsteht, Bild 3 , Link. Das Vierpunktlager, dessen Außenring radial nicht unterstützt ist, kann nur axiale Kräfte übertragen. Das Zylinderrollenlager übernimmt die Radialkraft.

Bei niedrigerer Axialkraft kann auch ein Zylinderrollenlager mit Käfig NUP als Festlager verwendet werden, Bild 4 , Link.

Auch zusammengepasste Kegelrollenlager als Festlager (313..-N11CA), Bild 7 , Link, erleichtern den Einbau. Sie sind mit entsprechender Axialluft so zusammengepasst, dass Anstell- und Passarbeiten nicht erforderlich sind.

Diese Lagerungen bestehen meist aus zwei spiegelbildlich angeordneten Schrägkugel- oder Kegelrollenlagern, Bild 8. Bei der Montage wird ein Lagerring auf seinem Sitz so weit verschoben, bis die Lagerung das gewünschte Spiel oder die notwendige Vorspannung hat.

Durch diese Einstellmöglichkeit eignet sich die angestellte Lagerung besonders, wenn eine enge Führung notwendig ist, beispielsweise bei Ritzellagerungen mit spiralverzahnten Kegel­rädern und Spindellagerungen bei Werkzeugmaschinen.

Grundsätzlich wird zwischen der O-Anordnung, Bild 8 , und der X-Anordnung, Bild 8 , der Lager unterschieden. Bei der O-Anordnung zeigen die von den Drucklinien gebildeten Kegel mit ihren Spitzen S nach außen, bei der X-Anordnung nach innen. Die Stützbasis H, also der Abstand der Druckkegelspitzen zueinander, ist bei der O-Anordnung größer als bei der X-Anordnung. Die O-Anordnung ergibt daher das geringere Kippspiel.

Bei der Einstellung der Axialluft ist die Wärmedehnung zu berücksichtigen. Bei der X-Anordnung, Bild 9, führt ein Temperaturgefälle von der Welle zum Gehäuse immer zu einer Luftverminderung (Voraussetzungen: gleiche Werkstoffe von Welle und Gehäuse, gleiche Temperatur von Innenringen und gesamter Welle, gleiche Temperatur von Außenringen und gesamtem Gehäuse).

Bei der O-Anordnung unterscheidet man drei Fälle:

• Die Rollkegelspitzen R, das heißt die Schnittpunkte der verlängerten Außenringlaufbahn mit der Lagerachse, fallen zusammen: die eingestellte Lagerluft bleibt erhalten, Bild 10 
• Die Rollkegel überschneiden sich bei kurzem Lagerabstand: die Axialluft wird kleiner, Bild 10 
• Die Rollkegel berühren sich nicht bei großem Lagerabstand: die Axialluft wird größer, Bild 11.

Angestellte Lagerungen erhält man auch durch Vorspannung mit Federn, Bild 12 . Diese elastische Art der Anstellung gleicht die Wärmedehnungen aus. Man wendet sie auch an, wenn Lagerungen durch Stillstand-Erschütterungen gefährdet sind.

Die schwimmende Lagerung ist eine wirtschaftliche Lösung, wenn keine enge axiale Führung der Welle verlangt wird, Bild 13. Ihr Aufbau gleicht der angestellten Lagerung.

Die Welle kann sich bei schwimmender Lagerung jedoch um das Axialspiel s gegenüber dem Gehäuse verschieben. Der Wert s wird in Abhängigkeit der geforderten Führungsgenauigkeit so festgelegt, dass die Lager auch bei ungünstigen thermischen Verhältnissen nicht axial verspannt werden.

Geeignete Lagerbauarten für die schwimmende Anordnung sind zum Beispiel Rillenkugellager, Pendelkugellager, Pendelrollenlager.

Bei beiden Lagern ist je ein Ring, gewöhnlich ein Außenring, verschiebbar zu passen.

Bei schwimmenden Lagerungen und Zylinderrollenlagern mit Käfig NJ findet der Längenausgleich in den Lagern statt. Innen- und Außenring können fest gepasst werden, Bild 13 .

Kegelrollenlager und Schrägkugellager eignen sich nicht für eine schwimmende Anordnung, da sie angestellt werden müssen, um einwandfrei zu laufen.

Wälzlager werden nach ihrer Funktion auf der Welle und im Gehäuse in radialer, axialer und tangentialer Richtung befestigt. Die radiale und tangentiale Fixierung wird meist durch Kraftschluss erreicht, also durch eine feste Passung der Lagerringe. Axial befestigt man die Lager in der Regel formschlüssig.

Für die Wahl der Passung ist zu berücksichtigen:

• Die Lagerringe müssen auf ihrem Umfang gut unterstützt werden, damit die Tragfähigkeit des Lagers voll genutzt werden kann.
• Die Ringe dürfen auf ihren Gegenstücken nicht wandern, da sonst die Sitze beschädigt werden.
• Ein Ring des Loslagers muss sich Längenänderungen von Welle und Gehäuse anpassen, also axial verschiebbar sein.
• Die Lager müssen sich einfach ein- und ausbauen lassen.

Die gute Unterstützung der Lagerringe auf ihrem Umfang erfordert eine feste Passung. Auch die Forderung, dass die Ringe nicht wandern, fordert einen festen Sitz. Sind nicht zerlegbare Lager ein- und auszubauen, kann nur ein Lagerring fest gepasst werden.

Bei Zylinderrollenlagern N, NU und Nadellagern können beide Ringe fest gepasst werden, da der Längenausgleich im Lager erfolgt und man die Ringe getrennt montieren kann.

Durch feste Passungen und ein Temperaturgefälle vom Innen- zum Außenring vermindert sich die Radialluft des Lagers! Das ist bei der Wahl der Radialluft zu berücksichtigen!

Wird für die Anschlusskonstruktion ein anderer Werkstoff als Gusseisen oder Stahl verwendet, dann müssen für den Festsitz zusätzlich der Elastizitätsmodul und die unterschiedlichen Wärme-­Ausdehnungskoeffizienten der Werkstoffe berücksichtigt werden!

Für Gehäuse aus Aluminium, dünnwandige Gehäuse und Hohlwellen sind gegebenenfalls engere Passungen zu wählen, um den gleichen Kraftschluss wie bei Gusseisen, Stahl oder Vollwellen zu erreichen!

Höhere Belastungen, besonders Stöße, fordern ein größeres Passungsübermaß und engere Formtoleranzen!

Axiallager, die nur Axiallasten aufnehmen, dürfen nicht radial geführt werden (ausgenommen Axial-Zylinderrollenlager mit einem Freiheitsgrad in radialer Richtung durch ebene Laufbahnen). Bei rillenförmigen Laufbahnen ist dieser nicht gegeben und muss durch den losen Sitz der still stehenden Scheibe geschaffen werden. Für die umlaufende Scheibe wird meist ein fester Sitz gewählt.

Nehmen Axiallager auch Radialkräfte auf, zum Beispiel Axial-Pendelrollenlager, so sind Passungen wie für Radiallager zu wählen.

Die Anlageflächen der Gegenstücke müssen senkrecht zur Drehachse stehen (Planlauftoleranz nach IT5 oder besser), damit sich die Belastung gleichmäßig auf alle Rollkörper verteilt.

Das Umlaufverhältnis kennzeichnet die Bewegung eines Lagerringes im Verhältnis zur Lastrichtung und liegt als Umfangs- oder Punktlast vor, siehe Tabelle.

Steht der Ring relativ zur Belastungsrichtung still, treten keine Kräfte auf, die den Ring relativ zu seiner Sitzfläche verschieben. Eine solche Belastung wird als Punktlast bezeichnet.

Die Gefahr, dass die Sitzfläche beschädigt wird, besteht nicht und eine lose Passung ist möglich.

Treten Kräfte auf, die den Ring relativ zu seiner Sitzfläche verschieben wollen, wird bei einer Umdrehung des Lagers jeder Punkt der Laufbahn belastet. Eine Belastung mit dieser Eigenschaft wird als Umfangslast bezeichnet.

Da hier die Lager-Sitzfläche beschädigt werden kann, sollte eine feste Passung vorgesehen werden!

Die ISO -Toleranzen für Welle und Gehäuse (ISO 286) ergeben zusammen mit den Toleranzen Δ_dmp für die Bohrung und Δ_Dmp für den Außendurchmesser der Lager (DIN 620) die Passung.

Die ISO -Toleranzen sind in Form von Toleranzfeldern festgelegt. Sie sind bestimmt durch ihre Lage zur Nulllinie (= Toleranzlage) und durch ihre Größe (= Toleranzqualität, siehe ISO 286). Die Toleranzlage wird durch Buchstaben bezeichnet (große für Gehäuse, kleine für Wellen). Eine schematische Darstellung der gebräuchlichsten Wälzlagerpassungen, siehe Bild 14.

Die Tabellen auf den Seiten Link bis Link enthalten Empfehlungen für die Wahl von Wellen- und Gehäusetoleranzen, die für übliche Einbau- und Betriebsbedingungen gelten.

Abweichungen sind möglich, wenn besondere Anforderungen, beispielsweise an die Laufgenauigkeit, Laufruhe, Betriebs­temperatur gestellt werden. So sind für erhöhte Laufgenauigkeiten engere Toleranzen erforderlich, etwa die Toleranzqualität 5 anstatt 6. Wird der Innenring im Betrieb wärmer als die Welle, kann der Sitz unzulässig locker werden. Man wählt dann eine festere Passung, zum Beispiel m6 anstelle k6.

Bei manchen Einbaufällen ist die Passungsfrage nur durch einen Kompromiss zu lösen. Die einzelnen Anforderungen sind dabei gegeneinander abzuwägen und diejenigen zu erfüllen, die die beste Gesamtlösung ergeben.

Die Zahlenwerte zu den Passungen (Link bis Link) gelten für Vollwellen aus Stahl und für Gussgehäuse. Im Kopf der Tabellen stehen unter den Nennmaßen der Durchmesser die Normal­toleranzen für den Bohrungs- oder den Außendurchmesser der Radiallager (ohne Kegelrollenlager). Darunter sind die Abmaße der für den Wälzlagereinbau wichtigsten Toleranzfelder aufgeführt.

In jedem Kästchen stehen fünf Zahlen nach folgendem Schema, beispielsweise für Welle ⌀40 j5:

Wellenpassungen siehe Tabellen ab Link.

In jedem Kästchen stehen fünf Zahlen nach folgendem Schema, beispielsweise für Gehäuse ⌀100 K6:

Gehäusepassungen siehe Link bis Link.