Wälzkörper

Wälzkörper:

• sind die Verbindungs- und Kontaktelemente zwischen dem stehenden und bewegten Teil eines Wälzlagers
• bestimmen durch ihre geometrische Form im Wesentlichen die Eigenschaften des Wälzlagers und die Lagerart
• berühren – abhängig von ihrer Form – die Laufbahnen im Punkt- oder Linienkontakt ➤ Bild
• stehen als Stahlkugeln, Zylinderrollen und Nadelrollen zur Verfügung
  • Stahlkugeln werden verwendet, wenn mittlere bis hohe Drehzahlen auftreten und mittlere bis hohe Axialkräfte und Radialkräfte aufzunehmen sind ➤ Bild
  • Zylinderrollen kommen zum Einsatz, wenn Lagerungen radial und axial belastet werden ➤ Bild
  • Nadelrollen eignen sich besonders gut bei radial begrenztem Bauraum und wenn die radialen Belastungen niedriger sind als bei Lagerungen mit Zylinderrollen ➤ Bild
• werden zur Gestaltung bauraumsparender, sehr tragfähiger vollkugeliger, vollrolliger oder vollnadeliger Lagerungen genutzt ➤ Bild.

Punkt- oder Linienkontakt Q = Wälzkörperbelastung Kugel (Punktkontakt) Zylinderrolle (Linienkontakt) Nadelrolle (Linienkontakt)

Produktausführung

Liefermöglichkeit der Wälzkörper immer anfragen

Die Beschreibung der Wälzkörper in diesem Kapitel informiert über grundlegende Eigenschaften und Ausführungen der Produkte.

Der Verkauf und die Liefermöglichkeit loser Wälzkörper für eine bestimmte Anwendung muss immer gezielt bei Schaeffler angefragt werden!

Stahlkugeln

Grundelemente der Kugellager

Grundelemente der Kugellager

Stahlkugeln werden aus durchgehärtetem Wälzlagerstahl nach DIN EN ISO 683-17 gefertigt und sind die Grundelemente der Kugellager ➤ Bild.

Stahlkugeln Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung Rillenkugellager

Lieferbare Güteklassen

Die Kugeln gibt es in den Güteklassen G10, G16, G20. Abhängig vom Durchmesser D_w sind jeweils das größte und das kleinste Abmaß sowie die Formtoleranz festgelegt.

Sortierung nach Kugelsorten und bevorzugte Sortenpaare

Kugeln, die unter gleichen Bedingungen hergestellt wurden (sogenannte Lose), werden innerhalb einer Klasse nach dem mittleren Losdurchmesser D_wmL in Kugelsorten mit sehr kleiner Durchmessertoleranz sortiert. Jede Sorte wird getrennt verpackt und auf der Verpackung mit dem mittleren Abmaß gekennzeichnet. Eine Packung enthält nur Kugeln einer Sorte. Bei der Lieferung von Kugeln mit gleichem Nennmaß und gleicher Klasse aus mehreren Packungen kann die Sorte von Packung zu Packung unterschiedlich sein. Bevorzugte Sortenspanne bei Güteklassen G10 bis G20: +6 bis –6.

Bezeichnung der Sorten

Die Bezeichnung der Kugelsorte (N, P oder M) ist auf der Verpackung aufgedruckt:

• N bei Null
• P bei Pluswert (mit Angabe des Wertes)
• M bei Minuswert (mit Angabe des Wertes).

Für eine Lagerung dürfen immer nur Kugeln einer Sorte genommen werden.

Auf Anfrage können Kugeln ggf. auch aus anderen Werkstoffen, z. B. aus Sonderstählen und Keramik, geliefert werden.

Anwendungsbereiche

Kugeln werden eingesetzt:

• in Wälzlagern, wenn mittlere bis hohe Drehzahlen auftreten und mittlere bis hohe Axial- und Radialkräfte aufzunehmen sind, zum Beispiel in Rillenkugellagern, Drehverbindungen, Rotorlagern und Linearführungen ➤ Bild
• für Standardanwendungen
• wenn die Lagerstelle geräuscharm betrieben werden soll.

Zylinderrollen

Grundelemente der Zylinderrollenlager

Zylinderrollen werden aus durchgehärtetem Wälzlagerstahl nach DIN EN ISO 683-17 gefertigt und sind die Grundelemente der Zylinderrollenlager ➤ Bild. Der Profilverlauf ist logarithmisch. Dadurch werden im Zusammenwirken mit der Profilierung der Laufbahnen Kantenspannungen vermieden.

Zylinderrollen Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung Zylinderrollenlager

Sortierung nach Sorten

Zylinderrollen werden in Sorten mit sehr kleinen Durchmesser- und Längentoleranzen sortiert. Die Sortierung ist auf der Verpackung angegeben. Eine Packung enthält nur Zylinderrollen einer Sorte. Bei der Lieferung aus mehreren Packungen kann die Sorte von Packung zu Packung unterschiedlich sein.

Bezeichnung der Sorten

Die Bezeichnung der Sorte (0, + oder –) ist auf die Verpackung gedruckt:

• 0 bei Null
• + bei Pluswert (mit Angabe des Wertes)
• – bei Minuswert (mit Angabe des Wertes).

Für eine Lagerung dürfen immer nur Zylinderrollen einer Sorte genommen werden.

Lieferbare Abmessungen und mögliche Sonderausführungen bitte bei Schaeffler anfragen.

Anwendungsbereiche

Zylinderrollen werden eingesetzt:

• wenn Lagerungen radial sehr hoch belastet werden ➤ Bild. Bei kombiniert belasteter Lagerung (axial/radial) ist eine Übertragung moderater Axialkräfte unter Berücksichtigung der Anschlusskonstruktion möglich; axiale Tragfähigkeit von Zylinderrollenlagern ➤ Abschnitt
• in der KFZ-Industrie sowie im Maschinen- und Getriebebau
• in Linearführungen.

Nadelrollen

Grundelemente der Nadellager

Nadelrollen werden aus durchgehärtetem Wälzlagerstahl 100Cr6 nach DIN EN ISO 683-17 gefertigt und sind die Grundelemente der Nadellager ➤ Bild. Die Enden der Nadelrollen sind profiliert, die Stirnflächen eben (Stirnflächen = Form B). Durch diese Profilierung fallen die Mantel­flächen zu den Enden hin ballig ab. Dadurch ist die Kantenspannung an den Wälzkörperenden geringer. Nadelrollen können nur radiale Belastungen aufnehmen.

Nadelrollen Fr = Radiale Belastung Nadellager

Sortierung nach Sorten

Nadelrollen werden in Sorten mit sehr kleinen Durchmessertoleranzen sortiert. Die Sortierung ist auf der Verpackung angegeben. Eine Packung enthält nur Nadelrollen einer Sorte. Bei der Lieferung aus mehreren Packungen kann die Sorte von Packung zu Packung unterschiedlich sein.

Für eine Lagerung dürfen immer nur Nadelrollen einer Sorte genommen werden.

Lieferbare Abmessungen und mögliche Sonderausführungen bitte bei Schaeffler anfragen.

Anwendungsbereiche

Nadelrollen werden verwendet:

• für radial belastete vollnadelige Lagerungen (wenn die Lager nicht so hoch belastet werden wie Zylinderrollenlager).

Abmessungen, Toleranzen

Stahlkugeln

Die Maß- und Formtoleranzen der Stahlkugeln entsprechen DIN 5401/ISO 3290-1.

Zylinderrollen

Die Standard-Güteklasse der Zylinderrollen entspricht GN nach DIN 5402‑1. Die Ausführung von Kantenabständen, Längentoleranzen und Durchmessertoleranzen der Zylinderrollen erfolgt in Anlehnung an DIN 5402-1.

Nadelrollen

Die Maß- und Formgenauigkeit der Nadelrollen entspricht DIN 5402‑3/ISO 3096.

Gestaltung der Lagerung

Auslegung vollkugeliger, -rolliger und -nadeliger Lagerungen

Mit den Wälzkörpern können vollkugelige, vollrollige und vollnadelige Lagerungen ausgelegt werden ➤ Bild. Da diese Lagerungen den Bauraum vollständig mit Wälzkörpern ausfüllen, sind sie besonders raumsparend, hoch tragfähig und sehr steif. Dagegen ist die Drehzahleignung solcher Lagerungen aufgrund der kinematischen Verhältnisse im Lager nicht so hoch, wie bei vergleichbaren Lagern mit Käfig. Die hier beschriebenen Wälzkörper ermöglichen Lagerungen mit hoher Rundlaufgenauigkeit und einstellbarer Lagerluft (abhängig von der formgenauen Ausführung der Laufbahnen).

Anwendungsbereiche

Bevorzugte Einsatzgebiete solcher Lagerungen sind:

• Lagerstellen mit Schwenkbewegungen
• wenn hohe bis sehr hohe Belastungen auftreten
• wenn nur ein geringer Bauraum zur Verfügung steht.

Vollkugelige, -rollige oder -nadelige Lagerungen setzen voraus, dass die Laufbahn auf der Welle und im Gehäuse gehärtet und geschliffen ist (als Wälzlagerlaufbahn genutzt werden kann). Lagerungen mit Nadelrollen dürfen nur radial belastet werden ➤ Link.

Zur Auslegung der Lagerungen und zu zulässigen Drehzahlen bitte bei Schaeffler rückfragen.

Vollnadelige Lagerung Dw = Wälzkörperdurchmesser E = Laufbahndurchmesser der Gehäusebohrung F = Laufbahndurchmesser der Welle TES = Teilkreisendspiel Z = Wälzkörper Radiales Betriebsspiel