Die verstärkten Außenringe der Laufrollen nehmen hohe radiale Belastungen auf. Werden diese Laufrollen gegen eine Welle als Laufbahn abgestützt, so verformen sich die Außenringe elastisch, Bild 1.

Gegenüber dem in einer Gehäusebohrung abgestützten Wälzlager haben Laufrollen:

• eine veränderte Lastverteilung im Lager. Diese sind berücksichtigt durch die für die Lebensdauer­berechnung maßgebenden Tragzahlen C_r w und C_0r w.
• eine Biegebeanspruchung im Außenring. Diese sind berücksichtigt durch die zulässigen Radialbelastungen F_r per und F_0r per. Die Biegebeanspruchungen dürfen die zulässigen Festigkeitswerte des Werkstoffes nicht überschreiten (Bruchgefahr).

Für dynamische belastete, umlaufende, Lager gilt die wirksame dynamische Tragzahl C_r w. Mit C_r w ist die nominelle Lebensdauer zu berechnen.

Gleichzeitig darf die zulässige dynamische Radiallast F_r per nicht überschritten werden!

Ist die statische Tragzahl C_0r w niedriger als die dynamische Tragzahl C_r w dann gilt C_0r w!

Für statisch belastete Lager, bei Stillstand oder selten auftretender Bewegung, gilt die wirksame statische Tragzahl C_0r w. Mit C_0r w ist die statische Tragsicherheit S₀ zu berechnen.

Gleichzeitig darf die zulässige statische Radiallast F_0r per nicht überschritten werden!

Neben der zulässigen Radiallast des Lagers ist auch die zulässige Radiallast der Gegenlaufbahn zu beachten!

Die angegebenen Tragzahlen gelten nur in Verbindung mit einer gehärteten (mindestens 670 HV) und geschliffenen (R_a 0,3) Welle als Gegenlaufbahn!

Die Ermüdungsgrenzbelastung C_ur w ist definiert als die Belastung, unterhalb der – bei Laborbedingungen – keine Ermüdung im Werkstoff auftritt.

Allgemeine Verfahren zur Berechnung der Lebensdauer sind:

• die nominelle Lebensdauer nach DIN ISO 281
• die modifizierte Lebensdauer nach DIN ISO 281
• die erweiterte Berechnung der modifizierten Referenz-­Lebensdauer nach DIN ISO 281-4.

Diese Verfahren sind im Katalog HR1, Wälzlager, Kapitel Tragfähigkeit und Lebensdauer, beschrieben.

Gegenüber dem Katalog HR1, Wälzlager, sind folgende Werte auszutauschen:

• C_r = C_r w
• C_0r = C_0r w
• C_ur = C_ur w.

In den Laufwagen LFCL, LFL..-SF, LFLL, LFKL und im Drehschemel-Laufwagen LFDL sind vier Laufrollen LFR eingebaut.

Hierfür gilt sinngemäß das gleiche. Die entsprechenden Parameter sind in den Tragzahlen C_y, C_0y, C_z, C_0z und den zulässigen Momenten M_0x, M_0y sowie M_0z berücksichtigt.

Bei Laufrollen mit profiliertem Außenring erfolgt die Berechnung ausschließlich über die nominelle Lebensdauer nach DIN ISO 281.

Die Gebrauchsdauer ist die tatsächlich erreichte Lebensdauer eines Wälzlagers. Sie kann deutlich von der errechneten Lebensdauer abweichen.

Mögliche Ursachen sind Verschleiß oder Ermüdung durch:

• abweichende Betriebsdaten
• zu kleines oder zu großes Betriebsspiel (Rolle, Schiene)
• Verschmutzung
• unzureichende Schmierung
• zu hohe oder zu niedrige Betriebstemperatur
• oszillierende Lagerbewegung mit sehr kleinen Hüben kann Riffelbildung erzeugen
• Vibrationsbeanspruchung – Riffelbildung
• sehr hohe Stoßlasten (statische Überlastung)
• Vorschäden bei der Montage.

Durch die Vielfalt der möglichen Einbau- und Betriebsverhältnisse kann die Gebrauchsdauer nicht exakt vorausberechnet werden. Sie lässt sich am sichersten durch den Vergleich mit ähnlichen Einbaufällen abschätzen.

Das Maß für die statische Beanspruchung ist die statische Tragsicherheit S₀. Sie gibt die Sicherheit gegen die unzulässigen bleibenden Verformungen im Lager an und wird durch nachfolgende Gleichung ermittelt:

Laufrollen gelten bei einer statischen Tragsicherheit von S₀ ＜ 4 als hoch belastet.

Für Anwendungen mit normalen Betriebsbedingungen sollte S₀ ＞ 4 sein.

Bei der Verwendung einzelner Laufrollen, zum Beispiel in Verbindung mit Tragschienen, ist gegebenenfalls die zulässige Belastung der Tragschiene maßgebend.

Statische Tragsicherheiten S₀ ＜ 1 führen zu plastischen Verformungen an Wälzkörpern und Laufbahn, die die Laufruhe beeinträchtigen können! Sie sind nur bei Lagern mit geringer Drehbewegung oder in untergeordneten Anwendungen zulässig!

Damit der Außenring angetrieben wird und kein Schlupf entsteht und die Laufrolle nicht von der Gegenlaufbahn abhebt, ist im dynamischen Betrieb eine Mindestbelastung der Laufrollen notwendig.

In der Regel gilt für die Mindestbelastung das Verhältnis C_0r w/F_r ＜ 60!

Werden Wellen mit einer niedrigeren Oberflächenhärte verwendet (zum Beispiel X46, X90), so ist ein Härtefaktor zu berücksichtigen, siehe Gleichung und Bild 3.