Stütz- und Kurvenrollen:
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Zweireihige Kurvenrolle, auf einer ebenen Laufbahn abgestützt
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Ausführungsvarianten
Das Stützrollenprogramm umfasst Lager:
Kurvenrollen gibt es in den Ausführungen:
Die Lager haben dickwandige Außenringe und werden auf Achsen montiert
Stützrollen sind ein- oder zweireihige Baueinheiten, die auf Achsen montiert werden ➤ Bild bis ➤ Bild. Sie bestehen aus dickwandigen Außenringen mit profilierter Mantelfläche und Nadelkränzen oder vollrolligen beziehungsweise vollnadeligen Wälzkörpersätzen. Stützrollen nehmen hohe radiale Belastungen sowie Axiallasten aus geringen Fluchtungsfehlern und Schräglauf auf. Die Lager gibt es ohne oder mit Innenring, ohne oder mit Axialführung sowie offen oder abgedichtet.
Typische Anwendungen
Bewährte Einsatzbereiche für diese Produkte sind unter anderem Kurvengetriebe, Führungsbahnen, Förderanlagen und Linearführungssysteme.
Die Mantelfläche ist überwiegend ballig
In der Praxis werden überwiegend Lager mit balliger Mantelfläche eingesetzt, da meist Schiefstellungen gegenüber der Laufbahn auftreten und Kantenspannungen vermieden werden müssen.
Balligkeitsradius
Der Balligkeitsradius der Mantelfläche ist R = 500 mm. Bei der Baureihe NNTR..-2ZL ist der Radius in der Produkttabelle angegeben.
Optimiertes INA-Profil
Stützrollen NATR..-PP, NATV..-PP, NUTR und PWTR..-2RS haben eine Mantelfläche mit dem optimierten INA-Profil ➤ Link. Bei Stützrollen mit diesem Balligkeitsprofil ist:
Die Baureihe PWTR wird in X-life-Ausführung geliefert. Ein geänderter Werkstoff und die optimierte Laufbahngeometrie in den Außenringen steigern hier die nominelle Lebensdauer um bis zu 30%. Erhöht hat sich auch die statische und dynamische Tragfähigkeit. Zudem reduzieren das optimierte Mantelprofil und seine verbesserte Oberflächenqualität am Außenring die Beanspruchung der Gegenlaufbahn.
Niedrigere Betriebskosten, höhere Maschinenverfügbarkeit
In Summe verbessern diese Vorteile die Gesamtwirtschaftlichkeit der Lagerstelle deutlich und erhöhen damit die Effizienz der Maschine und Anlage nachhaltig.
Nachsetzzeichen XL
X-life-Stützrollen haben das Nachsetzzeichen XL im Kurzzeichen.
Die Laufbahn muss als Wälzlagerlaufbahn ausgeführt sein
Stützrollen RSTO und RNA22..-2RSR haben keinen Innenring ➤ Bild. Bauformabhängig gibt es die Stützrollen auch abgedichtet ➤ Abschnitt. Sie sind radial besonders raumsparend, setzen jedoch voraus, dass die Laufbahn auf der Achse gehärtet und geschliffen ist. Die Baureihe RSTO ist nicht selbsthaltend; d. h., hier können Außenring und Nadelkranz getrennt voneinander montiert werden. Das vereinfacht den Einbau der Lager.
Die Wälzkörper werden durch den Käfig geführt. Diese Bauformen haben keine Axialführung des Außenrings. Die Axialführung von Außenring und Nadelkranz (nur bei RSTO) muss in der Anschlusskonstruktion vorgesehen werden.
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Stützrollen ohne Innenring, ohne Axialführung, offen oder beidseitig abgedichtet Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung
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Stützrollen STO und NA22..-2RSR haben einen Innenring ➤ Bild. Bauformabhängig gibt es die Stützrollen auch abgedichtet ➤ Abschnitt. Lager mit Innenring werden eingesetzt, wenn die Achse keine gehärtete und geschliffene Laufbahn hat. Die Reihe STO ist nicht selbsthaltend. Hier können Außenring, Innenring und Nadelkranz getrennt voneinander montiert werden. Das vereinfacht den Einbau der Lager.
Die Wälzkörper werden durch den Käfig geführt. Diese Bauformen haben keine Axialführung des Außenrings. Die Axialführung des Außenrings und des Nadelkranzes (nur bei STO) muss in der Anschlusskonstruktion vorgesehen werden.
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Stützrollen mit Innenring, ohne Axialführung, offen oder beidseitig abgedichtet Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung
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Stützrollen mit Innenring werden eingesetzt, wenn die Achse keine gehärtete und geschliffene Laufbahn hat.
Ausführungen
Die Baureihen NATR und NATR..-PP haben einen Käfig ➤ Bild. Die Reihen NATV und NATV..-PP sind vollnadelig, die Stützrollen NUTR vollrollig ➤ Bild und ➤ Bild. Stützrollen PWTR..-2RS und NNTR..-2ZL sind vollrollig und haben einen Mittelbord ➤ Bild. Bauformabhängig gibt es die Stützrollen auch abgedichtet ➤ Abschnitt.
Lager ohne Käfig haben die höchstmögliche Anzahl an Wälzkörpern und sind dadurch besonders tragfähig. Durch die kinematischen Verhältnisse liegen hier die erreichbaren Drehzahlen jedoch etwas niedriger als bei käfiggeführten Stützrollen.
Die Art der Führung hängt von der Baureihe ab
Bei NATR und NATV erfolgt die Axialführung direkt über Anlaufscheiben, bei NATR..-PP und NATV..-PP über Anlauf- und Kunststoff-Axialgleitscheiben. Bei NUTR führen die Wälzkörper den Außenring, bei PWTR..-2RS und NNTR..-2ZL sind es der Mittelbord und die Wälzkörper.
Rostschutz durch Corrotect
Die Baureihe PWTR..-2RS-RR ist durch die Cr(VI)-freie Spezialbeschichtung Corrotect korrosionsgeschützt ➤ Link. Diese Lager haben das Nachsetzzeichen RR.
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Stützrollen mit Innenring, mit Käfig, mit Axialführung, offen oder beidseitig abgedichtet Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung
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Stützrollen mit Innenring, vollnadelig, mit Axialführung, offen oder beidseitig abgedichtet Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung
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Stützrolle mit Innenring, vollrollig, mit Axialführung, beidseitig abgedichtet Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung
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Stützrollen mit Innenring, vollrollig, mit Mittelbord, mit Axialführung, beidseitig abgedichtet Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung
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Die Lager haben dickwandige Außenringe und einen massiven Rollenzapfen
Kurvenrollen gleichen in ihrem Aufbau den ein- und zweireihigen Stützrollen mit Axialführung, haben jedoch als Laufbahn einen massiven Rollenzapfen mit Befestigungsgewinde und bauartabhängiger Montagehilfe sowie eine bauartabhängige Nachschmiermöglichkeit. Durch den dickwandigen Außenring mit profilierter Mantelfläche und den Wälzkörpersatz nehmen sie hohe radiale Belastungen sowie axiale Lasten aus geringeren Fluchtungsfehlern und Schräglauf auf. Die Kurvenrollen gibt es ohne oder mit Exzenter ➤ Bild bis ➤ Bild.
Typische Anwendungen
Bewährte Einsatzbereiche für diese Produkte sind unter anderem Kurvengetriebe, Führungsbahnen, Förderanlagen und Linearführungssysteme.
Die Mantelfläche ist ballig
Es werden vorwiegend Kurvenrollen mit balliger Mantelfläche eingesetzt, da meist Schiefstellungen gegenüber der Laufbahn auftreten und Kantenspannungen vermieden werden müssen.
Balligkeitsradius
Bei der Baureihe KR beträgt der Balligkeitsradius R = 500 mm. Die Baureihen KR..-PP, KRE..-PP, KRV..-PP, NUKR, NUKRE, PWKR..-2RS und PWKRE..-2RS haben eine Mantelfläche mit dem optimierten INA-Profil.
Optimiertes INA-Profil
Bei Kurvenrollen mit dem optimierten INA-Profil ist:
Kurvenrollen PWKR(E) werden in X-life-Ausführung geliefert. Ein geänderter Werkstoff und die optimierte Laufbahngeometrie in den Außenringen steigern hier die nominelle Lebensdauer um bis zu 30%. Erhöht hat sich auch die statische und dynamische Tragfähigkeit. Zudem reduzieren das optimierte Mantelprofil und seine verbesserte Oberflächenqualität am Außenring die Beanspruchung der Gegenlaufbahn.
Niedrigere Betriebskosten, höhere Maschinenverfügbarkeit
In Summe verbessern diese Vorteile die Gesamtwirtschaftlichkeit der Lagerstelle deutlich und erhöhen damit die Effizienz der Maschine und Anlage nachhaltig.
Nachsetzzeichen XL
X-life-Kurvenrollen haben das Nachsetzzeichen XL im Kurzzeichen.
Kurvenrollen ohne Exzenter sind bei der Montage der Lager nicht definiert an die Laufbahn der Anschlusskonstruktion anstellbar.
Ausführungen
Die Reihen KR und KR..-PP haben einen Käfig, die Ausführung KRV..-PP ist vollnadelig. Die Baureihe NUKR ist vollrollig, die Reihe PWKR..-2RS vollrollig und mit Mittelbord ➤ Bild bis ➤ Bild.
Lager ohne Käfig haben die höchstmögliche Anzahl an Wälzkörpern und sind dadurch besonders tragfähig. Durch die kinematischen Verhältnisse liegen hier die erreichbaren Drehzahlen jedoch etwas niedriger als bei käfiggeführten Kurvenrollen.
Die Art der Führung hängt von der Baureihe ab
Bei KR erfolgt die Axialführung direkt über Anlaufbund und Anlaufscheibe, bei KR..-PP und KRV..-PP über Kunststoff-Axialgleitscheiben, Anlaufbund und Anlaufscheibe ➤ Bild und ➤ Bild. Die Außenringe der Baureihen NUKR und PWKR..-2RS werden über die Wälzkörper und Borde geführt ➤ Bild und ➤ Bild.
Kurvenrollen KR16 und KR19 mit Innensechskant sind nicht nachschmierbar, Kurvenrollen KR16 und KR19 mit Montageschlitz sind nachschmierbar.
Rostschutz durch Corrotect
Die Baureihe PWKR(E)..-2RS-RR ist durch die Cr(VI)-freie Spezialbeschichtung Corrotect korrosionsgeschützt ➤ Link. Diese Lager haben das Nachsetzzeichen RR.
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Kurvenrolle ohne Exzenter, mit Käfig, beidseitig abgedichtet Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung
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Kurvenrolle ohne Exzenter, vollnadelig, beidseitig abgedichtet Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung
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Kurvenrolle ohne Exzenter, vollrollig, beidseitig abgedichtet Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung
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Kurvenrolle ohne Exzenter, vollrollig, mit Mittelbord, beidseitig abgedichtet Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung
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Die Lager sind definiert an die Gegenlaufbahn anstellbar
Ausführungen mit Exzenter können über einen Innensechskant auf der Bund- oder Gewindeseite des Rollenzapfens nachgestellt werden. Die Außenring-Mantelfläche ist damit an die Laufbahn anstellbar. Dadurch sind gröbere Fertigungstoleranzen der Anschlusskonstruktion möglich. Außerdem ist die Lastverteilung beim Einsatz mehrerer Kurvenrollen besser und es lassen sich einfach vorgespannte Linearsysteme realisieren.
Höchste Stelle des Exzenters
Die höchste Stelle des Exzenterrings ist auf der Rollenzapfenseite gekennzeichnet, die Exzentrizität e in den Produkttabellen angegeben. An dieser Stelle sind auch die radialen Nachschmierbohrungen, die in der unbelasteten Zone des Wälzkontakts liegen sollen.
Ausführungen
Die Baureihe KRE..-PP hat einen Käfig, NUKRE und PWKRE..-2RS sind vollrollig ➤ Bild bis ➤ Bild.
Vollrollige Lager haben die höchstmögliche Anzahl an Wälzkörpern und sind dadurch besonders tragfähig. Durch die kinematischen Verhältnisse liegen hier die erreichbaren Drehzahlen jedoch etwas niedriger als bei käfiggeführten Kurvenrollen.
Die Art der Führung hängt von der Baureihe ab
Bei der Baureihe KRE..-PP erfolgt die Axialführung über Kunststoff-Axialgleitscheiben, Anlaufbund und Anlaufscheiben. Bei NUKRE führen die Wälzkörper den Außenring axial, bei PWKRE erfolgt die Axialführung des Außenrings über Mittelbord und Wälzkörper.
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Kurvenrolle mit Exzenter, mit Käfig, beidseitig abgedichtet Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung
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Kurvenrolle mit Exzenter, vollrollig, beidseitig abgedichtet Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung
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Kurvenrolle mit Exzenter, vollrollig, mit Mittelbord, beidseitig abgedichtet Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung
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Vorteile
Die Vorteile des optimierten INA-Profils sind:
Optimiertes INA-Profil, Profil R = 500, zylindrisches Profil
Der Verlauf der Hertz’schen Pressung ist bei Lagern mit optimiertem INA‑Profil günstiger als bei Lagern mit zylindrischem Profil oder einem Profil mit R = 500 mm (Belastung Cr w/Pr = 5) ➤ Bild.
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Verlauf der Hertz’schen Pressung
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Niedrigere Hertz’sche Pressung bei optimiertem INA-Profil
Die maxiamale Hertz’sche Pressung ist bei Lagern mit dem optimierten INA-Profil deutlich niedriger als bei Lagern mit zylindrischem Profil oder dem Profil R = 500 mm ➤ Bild.
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Maximale Hertz’sche Pressung, Kurvenrolle NUKR80, Fr = 13 800 N (Cr w/Pr = 5) pH = Maximale Hertz’sche Pressung β = Verkippungswinkel
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Längere Lebensdauer der Gegenlaufbahn
Die Lebensdauer der Gegenlaufbahn ist bei Außenringen mit optimiertem INA-Profil deutlich länger als bei Lagern mit dem Profil R = 500 mm ➤ Bild. Als Vergleichslager dienten Stützrollen NUTR15 ➤ Bild.
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Nominelle Lebensdauer der Gegenlaufbahn, Laufbahn aus 42CrMo4 V, Härte 350 HV L = Nominelle Lebensdauer in Millionen Überrollungen Fr = Radiallast
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Geringerer Verschleiß der Gegenlaufbahn
Die Gegenlaufbahn verschleißt bei optimiertem INA-Profil weniger stark ➤ Bild: Gegenlaufbahn aus EN-GJS-500-7, Mittelwert aus mehreren Prüfläufen nach 360 000 Überrollungen.
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Verschleiß der Gegenlaufbahn, Laufbahn aus EN-GJS-500-7 sw = Verschleiß Fr1 = Niedrige Radiallast Fr2 = Hohe Radiallast
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Gegenlaufbahn aus 58CrV4, Mittelwert aus mehreren Prüfläufen nach 800 000 Überrollungen ➤ Bild.
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Verschleiß der Gegenlaufbahn, Laufbahn aus 58CrV4 sw = Verschleiß Fr1 = Niedrige Radiallast Fr2 = Hohe Radiallast
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Radiale Einfederung
Die radiale Einfederung von Außenring und Wälzkörpersatz ist bei Lagern mit optimiertem INA-Profil kleiner als bei Lagern mit dem Profil R = 500 mm ➤ Bild. Beispiel, Stützrolle NUTR15.
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Steifigkeit im Außenring-Kontakt δr = Radiale Einfederung Fr = Radiallast
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Eine Corrotect-Beschichtung ist häufig wirtschaftlicher als der Einsatz korrosionsbeständiger Stähle
Laufrollen sind oft aggressiven Medien ausgesetzt. Rostschutz ist bei diesen Anwendungen deshalb ein entscheidender Faktor für die lange Gebrauchsdauer der Lager. Grundsätzlich können hier korrosionsbeständige Stähle verwendet werden. In vielen Anwendungen ist jedoch eine Spezialbeschichtung mittels verfügbarer Corrotect-Dünnschichttechnologien wirtschaftlicher und deshalb vorab zu hinterfragen. Die Baureihen PWTR..-2RS-RR und PWKR(E)..-2RS-RR sind deshalb Corrotect-beschichtet lieferbar. Diese Lager haben das Nachsetzzeichen RR ➤ Abschnitt. Weitere Baureihen sind als Sonderausführung ebenfalls mit leistungsfähigen Corrotect-Systemen – auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt – verfügbar.
Vor der Verwendung Corrotect-beschichteter Baueinheiten ist grundsätzlich die Verträglichkeit der Beschichtung mit den vorhandenen Medien zu prüfen.
Schichtdicken von Corrotect
Es stehen Corrotect-Verfahren zur Verfügung, welche als extrem dünne Beschichtung aufgebracht werden können und somit keine Berücksichtigung bei der Lagertoleranz fordern (0,5 μm bis 3 μm bzw. 2 μm bis 5 μm). Höhere Anforderungen an den Korrosionsschutz sind mit steigenden Schichtdicken oder gänzlich anderen Corrotect-Verfahren realisierbar. In vereinzelten Fällen sind die maßlichen Änderungen aufgrund der Beschichtung in einer Weiterverarbeitung zu berücksichtigen.
Cr(VI)-freie Beschichtungen
Die heutigen Corrotect-Systeme sind alle Cr(VI)-frei, schützen effektiv vor Korrosion und verlängern dadurch die Nutzungsdauer der Schaeffler-Komponenten ➤ Bild.
Weitere Detailinformationen zum Beschichtungsbaukasten und den einzelnen Schichtsystemen enthält die Technische Produktinformation TPI 186 „Höheres Leistungsvermögen durch Beschichtungen“. Diese Publikation kann bei Schaeffler angefordert werden.
Größere Toleranzen berücksichtigen
Die Toleranzen sind um die Schichtdicke erhöht. Um die Einpresskräfte zu verringern, ist die Oberfläche der Teile beim Einbau leicht zu fetten.
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Unbeschichtete und beschichtete Kurvenrolle im Salzsprühtest |
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Für hohe radiale Belastungen geeignet
Die Lager nehmen hohe radiale Belastungen auf. Stütz- oder Kurvenrollen mit Axialführung tolerieren Axiallasten aus geringen Fluchtungsfehlern, Schräglauf oder kurzfristigen Anlaufstößen.
Beim Einsatz als Stütz- und Kurvenrolle verformen sich die Außenringe elastisch
Werden die Stütz- und Kurvenrollen gegen eine ebene Laufbahn abgestützt, verformen sich die Außenringe elastisch. Gegenüber dem in einer Gehäusebohrung abgestützten Wälzlager haben Stütz- und Kurvenrollen daher:
Gültig ist Cr w
Für dynamisch belastete, umlaufende Lager gilt die wirksame dynamische Tragzahl Cr w. Mit Cr w ist die nominelle Lebensdauer zu berechnen.
Die zulässige dynamische Radiallast Fr per darf nicht überschritten werden. Ist Fr per nicht angegeben, gilt ersatzweise die wirksame dynamische Tragzahl Cr w. Auch diese Tragzahl darf von der vorhandenen Radiallast nicht überschritten werden. Ist die statische Tragzahl C0r w niedriger als die dynamische Tragzahl Cr w, dann gilt C0r w.
Gültig ist C0r w
Für statisch belastete Lager, bei Stillstand oder selten auftretender Drehbewegung, gilt die wirksame statische Tragzahl C0r w. Mit C0r w ist die statische Tragsicherheit S0 zu berechnen.
Die zulässige statische Radiallast F0r per darf nicht überschritten werden. Ist F0r per nicht angegeben, gilt ersatzweise die wirksame statische Tragzahl C0r w. Auch diese Tragzahl darf von der vorhandenen Radiallast nicht überschritten werden. Außer der zulässigen Radiallast des Lagers ist auch die zulässige Radiallast der Gegenlaufbahn zu beachten ➤ Link.
Zusätzliche axiale Belastung bei Schräglauf
Verschränkter Lauf führt zu zusätzlicher axialer Belastung des Wälzlagers und zu Axialschlupf im Wälzkontakt zwischen Außenring und Gegenlaufbahn ➤ Bild. Abhängig vom Schräglaufwinkel α und der Schmierung kann so Verschleiß auftreten.
Mit dem völligen Verlust der Haftreibung zwischen Außenring und Laufbahn und entsprechend starkem Verschleiß ist zu rechnen bei einem Schräglaufwinkel α ≧ 1,4 · 10–4 · pH (°) oder α ≧ 2,5 · 10–3 · pH (mrad).
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Schräglauf α = Schräglaufwinkel |
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Zylindrischer Außenring
Bei verkipptem Lauf treten besonders bei Stütz- und Kurvenrollen mit zylindrischem Außenring hohe Kantenspannungen auf.
Balliger Außenring
Laufrollen mit balligem Außenring sind gegenüber Verkippung weniger empfindlich und daher vorzuziehen.
Grenzen für die Verkippung
In der Praxis haben sich für Laufrollen mit zylindrischem Außenmantel Verkippungswinkel β ＞ 0,1° (1,7 mrad) und für Stütz- und Kurvenrollen mit balligem Außenmantel Verkippungswinkel β ＞ 0,25° (4,4 mrad) als schädlich erwiesen ➤ Bild.
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Verkippung β = Verkippungswinkel |
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Wälzkörper, Wälzkörperlaufbahn und Gegenlaufbahn schmieren
Es müssen immer zwei Kontaktzonen geschmiert und getrennt betrachtet werden:
Das Kapitel Schmierung in den Technischen Grundlagen behandelt die Kontaktzone Wälzkörper und Wälzkörperlaufbahn.
Befettet mit einem Schmierfett nach GA08
Für Stütz- und Kurvenrollen wird ein EP-additiviertes Lithium-Komplexseifenfett auf Mineralölbasis nach GA08 eingesetzt. Stützrollen sind über den Innenring schmierbar, Kurvenrollen haben eine bauartabhängige Nachschmiermöglichkeit über den Rollenzapfen. Fette für die Erstbefettung sind im Kapitel Schmierung aufgeführt ➤ Tabelle. Zum Nachschmieren eignen sich die Fette nach ➤ Tabelle.
Bei Kurvenrollen mit Exzenter verdeckt der Exzenterring die radiale Schmierbohrung des Schafts. Deshalb muss über die Stirnseiten nachgeschmiert werden.
Arcanol-Wälzlagerfette zum Nachschmieren
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Arcanol-Fett |
Bezeichnung nach DIN 51825 |
Art des Fettes |
Laufrolle |
|---|---|---|---|
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LOAD150 |
KP2N–20 |
Lithiumseifenfett |
Stütz- und Kurvenrollen |
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LOAD220 |
KP2N–20 |
Lithium-Kalziumseifenfett auf Mineralölbasis |
Stütz- und Kurvenrollen |
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MULTI3 |
KP3K–30 |
Lithiumseifenfett |
Kugelgelagerte Zapfenlaufrollen und Laufrollen |
Geeignete Schmierstoffe
Zur Schmierung der Gegenlaufbahn können alle für die Wälzlagerschmierung geeigneten Schmierstoffe eingesetzt werden.Es gibt jedoch auch Anwendungen, bei denen die Gegenlaufbahn ungeschmiert bleiben muss.
Ist die Schmierung der Kontaktstelle nicht möglich, muss, besonders bei hohen Belastungen und hohen Geschwindigkeiten, mit Verschleiß gerechnet werden.
Ölschmierung
Bei Ölschmierung werden Öle CLP nach DIN 51517 empfohlen.
Fettschmierung
Bei Fettschmierung sollten lithiumverseifte Schmierfette nach DIN 51825 angewandt werden. Nachschmierintervalle können nur unter Betriebsbedingungen ermittelt werden. Es sollte spätestens dann nachgeschmiert werden, wenn Tribokorrosion auftritt; diese ist erkennbar an der rötlichen Verfärbung der Gegenlaufbahn oder des Außenrings.
Festschmierstoffe und Gleitlacke
Diese Stoffe sind ebenfalls zur Schmierung geeignet. Sie haben allerdings bei höheren Verfahrgeschwindigkeiten oder Drehzahlen eine wesentlich kürzere Standzeit als Öl- und Fettschmierung.
Anschlussadapter mit Blitzanschluss-Patrone
Ist der Anschluss an eine Zentralschmieranlage vorgesehen, kann für den Serienrollenzapfen der Kurvenrollen mit beidseitigem Innensechskant ein patentierter Zentralschmieradapter verwendet werden ➤ Bild. Dieser Anschluß besteht aus einem Anschlussadapter mit Sechskant und einer Blitzanschluss-Patrone.
Der Anschlussadapter wird an einer Seite der Kurvenrolle anstelle des Trichter-Schmiernippels durch den Passzylinder mit dem Rollenzapfen verbunden. Der Sechskant schützt den Adapter vor dem Verdrehen. Die andere Seite der Kurvenrolle verschließt der beiliegende Trichter-Schmiernippel ➤ Bild.
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Zentralschmieradapter und Trichter‑Schmiernippel
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Vorzugsweise Rohre aus PA hart nehmen
Der Anschlussadapter hat ein M10×1-Innengewinde. Dort ist die Blitzanschluss-Patrone eingeschraubt und abgedichtet. Die Patrone hält die Kunststoff-Rohrleitung sicher fest und dichtet sie ab. Rohrleitung und Adapter müssen nicht mehr miteinander verschraubt werden. Vorzugsweise sollten Rohre aus PA hart verwendet werden. Dabei sind die Anwendungsgrenzen nach DIN 73378 und die Herstellerangaben zu beachten. Der maximale Überdruck bei Rohren aus PA11 oder PA12 beträgt bei +23 °C: 31 bar bis 62 bar. Der maximale Überdruck unter Verwendung anderer Einschraubanschlüsse ist 80 bar.
Abmessungen
Zu den Abmessungen der Adapter ➤ Tabelle und ➤ Bild.
Abmessungen der Adapter
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Zentralschmieradapter |
Abmessung |
|||||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
W |
L |
l1 |
l2 |
l3 |
Für Polyamidrohr DIN 73378 |
|
|
Kurzzeichen |
max. |
ca. |
d1×sNenn |
|||
| AP8 | 8 | 27 | 16 | 22 | 4 |
4×0,75 |
| AP10 | 10 | 27 | 15 | 22 | 5 |
4×0,75 |
| AP14 | 14 | 25 | 8 | 20 | 6 |
4×0,75 |
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Abmessungen für Zentralschmieradapter |
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Vereinfachte Ermittlung der Schmierimpulse
Die Nachschmiermengen für Fließfett-Zentralschmierung und deren Umrechnung in die Anzahl der Nachschmierimpulse für handelsübliche Dosiernippelgrößen zeigt die Tabelle ➤ Tabelle. Die Angaben gelten für EP-additiviertes, lithiumverseiftes Fließfett auf Mineralölbasis ISO VG 100 bis ISO VG 220 oder NLGI 00 oder NLGI 000.
Nachschmiermengen für Kurvenrollen
|
Baureihe1) |
Außendurchmesser |
Zentralschmieradapter |
Nachschmiermenge2) |
Nachschmierimpulse für Dosiernippel |
||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
D |
Kurzzeichen |
30 mm3 |
50 mm3 |
|||
|
mm |
g |
|||||
|
von |
bis |
|||||
| NUKR, NUKRE | ||||||
|
35 |
40 |
AP8 |
1,1 |
40 |
24 |
|
|
47 |
52 |
AP10 |
2,4 |
89 |
53 |
|
|
62 |
90 |
AP14 |
7,3 |
271 |
163 |
|
| KR, KRE | ||||||
|
35 |
40 |
AP8 |
1,2 |
44 |
27 |
|
|
47 |
52 |
AP10 |
1,6 |
60 |
36 |
|
|
62 |
90 |
AP14 |
6 |
222 |
133 |
|
| KRV, KRVE | ||||||
|
35 |
40 |
AP8 |
0,7 |
26 |
16 |
|
|
47 |
52 |
AP10 |
1 |
37 |
22 |
|
|
62 |
90 |
AP14 |
3,2 |
120 |
72 |
|
Überschlägige Festlegung
Die überschlägige Festlegung der Nachschmierzeiträume für den Einschichtbetrieb und einen Großteil der Anwendungsfälle zeigt ➤ Tabelle und ➤ Tabelle. Die Angaben gelten für den Einschichtbetrieb, Nachschmiermenge und Nachschmierintervalle für den Großteil der Anwendungsfälle. Sie beruhen auf der rechnerischen, näherungsweisen Bestimmung der Nachschmierfrist tfR. Festlegung der Nachschmierfrist siehe Kapitel Schmierung ➤ Abschnitt. Innerhalb dieser Zeiträume ist die ermittelte Anzahl der Nachschmierimpulse nach ➤ Tabelle gleichmäßig aufzuteilen.
Nachschmierzeitraum zur Berechnung der Nachschmierintervalle
|
Belastungsverhältnis C0r w/Pr |
Maximale Betriebsdrehzahl nmax in % von nD G |
|||
|---|---|---|---|---|
|
10 |
25 |
50 |
100 |
|
|
5 ＞C0r w/Pr ≧ 3 |
1/2-jährlich |
‒ |
‒ |
‒ |
|
10 ＞C0r w/Pr ≧ 5 |
jährlich |
4 Monate |
monatlich |
‒ |
|
C0r w/Pr ≧ 10 |
jährlich |
8 Monate |
2 Monate |
14-tägig |
Zeiträume im Einschichtbetrieb
|
Monate |
Wochen |
Arbeitstage |
Arbeitsstunden |
|---|---|---|---|
|
1/2 |
2 |
10 |
80 |
|
1 |
4 |
20 |
160 |
|
2 |
8 |
40 |
320 |
|
4 |
16 |
80 |
640 |
|
6 |
24 |
120 |
960 |
|
8 |
32 |
160 |
1 280 |
|
12 |
48 |
240 |
1 920 |
Kurvenrolle zuerst montieren
Vor dem Einbau des Adapters muss die Kurvenrolle montiert sein. Die nicht benötigte Schmierbohrung im Rollenzapfen ist mit dem beiliegenden Trichter-Schmiernippel zu verschließen. Es sind nur im Lieferumfang enthaltene Schmiernippel zu verwenden.
Richtlinien für den Einbau des Adapters
Der Zentralschmieradapter ist vorzugsweise mit einer Handhebelpresse und geringem, gleichmäßigem Druck einzupressen oder mit einem Kunststoffhammer unter leichten Schlägen vorsichtig in die freie Innensechskantbohrung des Rollenzapfens zu treiben; dabei Einpresstiefe l3 und Stellung der Sechskante beachten ➤ Bild und ➤ Tabelle.
Einbau des Polyamidrohrs
Das Kunststoffrohr ist gerade abzutrennen und bis zum Anschlag in die Patrone einzuführen. Nur Polyamidrohr nach DIN 73378 verwenden. Den Sitz des Rohres kontrollieren. Maximaldrücke, Maximaltemperaturen und Mindestbiegeradius beachten. Die Rohrlänge bis zum Verteiler beträgt maximal 1 m.
Offen oder abgedichtet liefebar
Stützrollen gibt es offen, mit berührungsfreien oder mit berührenden Dichtungen ➤ Tabelle.
|
Stützrolle |
Dichtung |
|---|---|
|
STO |
offen |
|
RSTO |
offen |
|
RNA22..-2RSR |
beidseitig Lippendichtung |
|
NA22..-2RSR |
beidseitig Lippendichtung |
|
PWTR..-2RS |
beidseitig geschützte Lippendichtung |
|
Fortsetzung ▼ |
|
|
Stützrolle |
Dichtung |
|---|---|
|
NATR..-PP |
beidseitig dreistufige Abdichtung |
|
NATV..-PP |
beidseitig dreistufige Abdichtung durch Kunststoff-Axialgleitscheiben |
|
NATR |
beidseitig Spaltdichtung |
|
NATV |
beidseitig Spaltdichtung |
|
NUTR |
beidseitig Labyrinthdichtung |
|
NNTR..-2ZL |
beidseitig Anlaufscheibe mit Lamellenring |
|
Fortsetzung ▲ |
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Beidseitig abgedichtet lieferbar
Kurvenrollen sind beidseitig abgedichtet. Je nach Baureihe werden berührende oder berührungsfreie Dichtungen verwendet. Daneben kommt eine dreistufige Abdichtung, bestehend aus Kunststoff-Axialgleitscheiben mit angeformten Dichtlippen, auf beiden Seiten des Lagers zum Einsatz ➤ Tabelle.
Abdichtung bei Kurvenrollen
|
Kurvenrolle |
Dichtung |
|---|---|
|
KR |
beidseitig Spaltdichtung |
|
KR..-PP |
beidseitig dreistufige Abdichtung |
|
KRE..-PP |
beidseitig dreistufige Abdichtung durch Kunststoff-Axialgleitscheiben |
|
KRV..-PP |
beidseitig dreistufige Abdichtung durch Kunststoff-Axialgleitscheiben |
|
NUKR |
beidseitig Labyrinthdichtung |
|
NUKRE |
beidseitig Labyrinthdichtung |
|
PWKR..-2RS |
beidseitig geschützte Lippendichtung |
|
PWKRE..-2RS |
beidseitig geschützte Lippendichtung |
Aufbau der Dichtung
Bei dem dreistufigen Konzept befindet sich eine Spaltdichtung zwischen Kunststoff-Axialgleitscheibe und Außenring sowie eine Labyrinthdichtung zwischen angeformter Dichtlippe und einem Einstich im Außenring. Die tellerfederartige Form der Axialgleitscheibe erzeugt als dritte Stufe zusätzlich eine vorgespannte, schleifende Abdichtung. Sie übernimmt außerdem den axialen Gleitkontakt zwischen Außenring und Anlaufscheiben und verringert so die Reibung und den Fettverbrauch.
Drehzahlen nD G
Die maximal mögliche Drehzahl wird im Wesentlichen bestimmt durch die zulässige Betriebstemperatur der Stütz- und Kurvenrollen. Damit hängt die Drehzahl ab von der Art des Lagers, der Belastung, den Schmierungsbedingungen und den Kühlverhältnissen.
Die Drehzahl der Laufrollen mit Lippendichtungen wird zusätzlich durch die zulässige Gleitgeschwindigkeit an der Dichtlippe begrenzt.
Kriterien für die Richtwerte
Die Drehzahlen nD G in den Produkttabellen sind Richtwerte. Sie wurden ermittelt für:
Drehzahl reduzieren
Die Drehzahlen müssen reduziert werden bei:
Höhere Drehzahlen
Höhere Drehzahlen können erreicht werden bei intermittierendem Betrieb und bei Öl-Impulsschmierung.
Der Schaeffler Geräuschindex (SGI) ist für diese Lagerart noch nicht verfügbar ➤ Link. Die Einführung und Aktualisierung der Daten für diese Baureihen erfolgt sukzessiv.
Limitierende Größen
Die Betriebstemperatur der Stütz- und Kurvenrollen ist begrenzt durch:
Zulässige Temperaturbereiche
|
Betriebstemperatur |
Stütz- und Kurvenrollen |
|||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
offen oder mit Spalt- oder Labyrinthdichtung |
mit Lippendichtungen |
mit Kunststoffkäfigen |
mit dreistufiger Abdichtung |
|||||
|
2RS, 2RSR |
TV |
PP |
||||||
|
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
|
|
°C |
||||||||
|
|
–30 |
+140 |
–30 |
+120 |
–30 |
+120 |
–30 |
+100 |
Die Angaben zum Gebrauchstemperaturbereich in den Technischen Grundlagen, Kapitel Schmierung, sind zu beachten.
Sind Temperaturen zu erwarten, die außerhalb der angegebenen Werte liegen, bitte bei Schaeffler rückfragen.
Mit Käfig
Stützrollen RSTO und RNA22..-2RSR haben standardmäßig einen Stahlblechkäfig. Stützrollen RSTO bis D = 24 mm haben einen Kunststoffkäfig aus Polyamid PA66 (Nachsetzzeichen TV). Die Baureihe RSTO ist ohne Axialführung des Nadelkranzes und des Außenrings. Daher ist eine seitliche Führung notwendig.
Mit Käfig, vollnadelig oder vollrollig
Die Baureihen STO, NA22..-2RSR, NATR und NATR..-PP haben standardmäßig einen Stahlblechkäfig. Stützrollen STO bis D = 24 mm haben einen Kunststoffkäfig aus Polyamid PA66 (Nachsetzzeichen TV). Die Baureihen NATV und NATV..-PP sind vollnadelig, Stützrollen NUTR, PWTR..-2RS und NNTR..-2ZL vollrollig. Die Baureihe STO ist ohne Axialführung des Nadelkranzes und des Außenrings. Daher ist eine seitliche Führung notwendig.
Mit Käfig, vollnadelig oder vollrollig
Kurvenrollen KR und KR..-PP haben einen Stahlblechkäfig, die Ausführung KRV..-PP ist vollnadelig. Die Baureihen NUKR und PWKR..-2RS sind vollrollig.
Axiale Führung des Außenrings
Bei KR erfolgt die Axialführung direkt über Anlaufbund und Anlaufscheibe, bei KR..-PP und KRV..-PP über Kunststoff-Axialgleitscheiben, Anlaufbund und Anlaufscheibe. Bei NUKR wird der Außenring über die Wälzkörper axial geführt, bei PWKR erfolgt die Axialführung des Außenrings über Mittelbord und Wälzkörper.
Mit Käfig oder vollrollig
Die Baureihe KRE..-PP hat einen Stahlblechkäfig, NUKRE und PWKRE..-2RS sind vollrollig.
Axiale Führung des Außenrings
Bei KRE..-PP erfolgt die Axialführung über Kunststoff-Axialgleitscheiben, Anlaufbund und Anlaufscheibe. Bei NUKRE wird der Außenring über die Wälzkörper axial geführt, bei PWKRE erfolgt die Axialführung des Außenrings über Mittelbord und Wälzkörper.
Standard ist annähernd C2 beziehungsweise CN
Die radiale Lagerluft der Stütz- und Kurvenrollen entspricht annähernd der Toleranzklasse C2 (Group 2), bei STO und NA22..-2RSR der Toleranzklasse CN (Group N). Werte ➤ Tabelle.
Die Werte der radialen Lagerluft entsprechen DIN 620-4:2004 (ISO 5753-1:2009). Sie gelten für Lager im unbelasteten, messkraftfreien Zustand (ohne elastische Deformation).
Radiale Lagerluft bei Stütz- und Kurvenrollen
|
Nenndurchmesser der Bohrung |
Radiale Lagerluft |
||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
d |
C2 |
CN |
C3 |
C4 |
|||||
|
mm |
μm |
μm |
μm |
μm |
|||||
|
über |
bis |
min. |
max. |
min. |
max. |
min. |
max. |
min. |
max. |
|
‒ |
24 |
0 |
25 |
20 |
45 |
35 |
60 |
50 |
75 |
|
24 |
30 |
0 |
25 |
20 |
45 |
35 |
60 |
50 |
75 |
|
30 |
40 |
5 |
30 |
25 |
50 |
45 |
70 |
60 |
85 |
|
40 |
50 |
5 |
35 |
30 |
60 |
50 |
80 |
70 |
100 |
|
50 |
65 |
10 |
40 |
40 |
70 |
60 |
90 |
80 |
110 |
|
65 |
80 |
10 |
45 |
40 |
75 |
65 |
100 |
90 |
125 |
|
80 |
100 |
15 |
50 |
50 |
85 |
75 |
110 |
105 |
140 |
|
100 |
120 |
15 |
55 |
50 |
90 |
85 |
125 |
125 |
165 |
|
120 |
140 |
15 |
60 |
60 |
105 |
100 |
145 |
145 |
190 |
Die Maß- und Lauftoleranzen entsprechen der Toleranzklasse Normal nach ISO 492, bei KR, KRE und KRV nach ISO 7063.
Abweichungen gegenüber ISO 492
Abweichend von ISO 492 ist:
Toleranzen bei Corrotect-beschichteten Lagern
Bei PWTR..-2RS-RR und PWKR..-2RS-RR erhöhen sich die Toleranzen um die Schichtdicke der Spezialbeschichtung Corrotect.
Stützrollen ohne Innenring
Bei Stützrollen ohne Innenring, RSTO und RNA22..-2RSR, liegt der Nadelhüllkreis Fw in der Toleranzklasse F6. Der Hüllkreis ist der innere Begrenzungskreis der Nadelrollen bei spielfreier Anlage an der Anschlusskonstruktion.
Die Bedeutung der in diesem Kapitel verwendeten Nachsetzzeichen zeigt ➤ Tabelle sowie medias interchange http://www.schaeffler.de/std/1B69.
Nachsetzzeichen und ihre Bedeutung
|
Nachsetzzeichen |
Bedeutung der Nachsetzzeichen |
|
|---|---|---|
|
PP |
eine Kunststoff-Axialgleitscheibe mit |
Standard |
|
RR |
rostgeschützt durch Spezialbeschichtung Corrotect bei PWTR..-2RS und PWKR(E)..-2RS |
|
|
SK |
Innensechskant nur auf der bundseitigen Stirnfläche, keine Nachschmiermöglichkeit |
|
|
TV |
Kunststoffkäfig |
|
|
XL |
X-life-Ausführung |
|
|
2RS |
geschützte Lippendichtung |
|
|
2RSR |
Lippendichtung, |
|
|
2ZL |
Anlaufscheibe mit Lamellenringen |
|
Beispiele zur Bildung der Lagerbezeichnung
Die Bezeichnung der Lager folgt einem festgelegtem Schema. Beispiele ➤ Bild bis ➤ Bild.
|
Stützrolle, einreihig, ohne Innenring, ohne Abdichtung, ohne Axialführung, offen, Kunststoffkäfig, R = 500: Aufbau des Kurzzeichens |
 |
|
Stützrolle zweireihig, mit Innenring, abgedichtet, mit Axialführung, optimiertes INA-Profil: Aufbau des Kurzzeichens |
 |
|
Nadel-Kurvenrolle, vollnadelig, mit Axialführung, dreistufige Abdichtung, optimiertes INA-Profil: Aufbau des Kurzzeichens |
 |
|
Rollen-Kurvenrolle, vollrollig, mit Axialführung, X-life-Ausführung, optimiertes INA-Profil: Aufbau des Kurzzeichens |
 |
Berechnung der Lebensdauer
Verfahren zur Berechnung der Lebensdauer sind:
Wirksame dynamische/statische Tragzahlen einsetzen
Diese Verfahren sind im Kapitel Tragfähigkeit und Lebensdauer beschrieben. Für Stütz- und Kurvenrollen dabei folgende Werte einsetzen:
Weitere Lebensdauergleichungen
Weitere Formeln zur Berechnung der Lebensdauer ➤ Formel, ➤ Formel und ➤ Formel.
Nominelle Lebendauer
Nominelle Lebensdauer bei oszillierendem Betrieb
Nominelle Lebensdauer
Legende
| Ls | 105 m |
Nominelle Lebensdauer in 105 m |
| Lh | h |
Nominelle Lebensdauer in Betriebsstunden |
| Cr w | N |
Wirksame dynamische Tragzahl. Cr w ist die Belastung unveränderlicher Größe und Richtung, bei der eine genügend große Menge gleicher Laufrollen eine nominelle Lebensdauer von einer Million Umdrehungen erreicht |
| Pr | N |
Dynamische äquivalente Lagerbelastung (Radiallast) |
| p | - |
Lebensdauerexponent: |
| n | min-1 |
Betriebsdrehzahl |
| D | mm |
Außendurchmesser der Laufrolle |
| H | m |
Einfache Hublänge der oszillierenden Bewegung |
| nosc | min-1 |
Anzahl der Doppelhübe pro Minute |
 |
m/min |
Mittlere Verfahrgeschwindigkeit |
Tatsächlich erreichte Lebensdauer
Die Gebrauchsdauer ist die tatsächlich erreichte Lebensdauer einer Stütz-, Kurven- oder Laufrolle. Sie kann deutlich von der errechneten nominellen Lebensdauer abweichen.
Ursache für Abweichungen
Mögliche Ursachen für die Abweichung zwischen nomineller Lebensdauer und Gebrauchsdauer sind Verschleiß oder Ermüdung durch:
Durch die Vielfalt der Einbau- und Betriebsverhältnisse kann die Gebrauchsdauer nicht exakt vorausberechnet werden. Sie lässt sich am sichersten durch den Vergleich mit ähnlichen Einbaufällen abschätzen.
S0 = C0r w/F0r
Neben der nominellen Lebensdauer L ist immer auch die statische Tragsicherheit S0 zu überprüfen ➤ Formel.
Statische Tragsicherheit
Legende
| S0 | - |
Statische Tragsicherheit |
| C0r w | N |
Wirksame radiale statische Tragzahl nach Produkttabelle |
| F0r | N |
Maximale statische radiale Belastung der Laufrolle |
Laufrollen gelten bei einer statischen Tragsicherheit von S0 ＜ 8 als hoch belastet. Statische Tragsicherheiten von S0 ＜ 1 führen zu plastischen Verformungen an den Wälzkörpern und Laufbahnen, welche die Laufruhe beeinträchtigen können. Sie sind nur bei Lagern mit geringer Drehbewegung oder in untergeordneten Anwendungen zulässig.
Ist in einer Anwendung die statische Tragsicherheit S0 ＜ 2, bitte bei Schaeffler rückfragen.
Nur näherungsweise Berechnung möglich
Das Reibmoment MR einer Stütz-, Kurven- oder Laufrolle hängt von Einflussgrößen wie Belastung, Drehzahl und Bauart sowie vom Schmierungszustand und der Dichtungsreibung ab. Wegen der Vielzahl dieser Einflussgrößen kann das Reibmoment nur näherungsweise berechnet werden.
Für nicht mit berührenden Dichtungen abgedichtete Ausführungen kann das Reibmoment bei normalen Betriebsbedingungen und mittlerem Drehzahlbereich ermittelt werden nach ➤ Formel.
Reibmoment
Legende
| MR | Nmm |
Reibmoment der Laufrolle |
| f | - | |
| Fr | N |
Radiale Belastung |
| dM | mm |
Mittlerer Lagerdurchmesser der Laufrolle (d + D)/2 |
Reibbeiwert für Stütz- und Kurvenrollen
|
Bauart |
Reibbeiwert |
|
|---|---|---|
|
f |
||
|
Zylinderrollenlager, vollrollig |
0,002 |
bis 0,003 |
|
Nadellager, mit Käfig |
0,003 |
bis 0,004 |
|
Nadellager, vollnadelig |
0,005 |
bis 0,007 |
Reibbeiwert für Laufrollen
|
Bauart |
Reibbeiwert |
|
|---|---|---|
|
f |
||
|
Kugellager, einreihig |
0,0015 |
bis 0,002 |
|
Kugellager, zweireihig |
0,002 |
bis 0,003 |
Gültigkeit der Reibbeiwerte
Die angegebenen Beiwerte f gelten für radial belastete Stütz-, Kurven und Laufrollen ohne Dichtung oder mit nicht berührender Dichtung. Werden abgedichtete Ausführungen eingesetzt, muss mit höheren Reibbeiwerten gerechnet werden.
Einfluss zusätzlicher Axialkräfte
Zusätzliche Axialkräfte, beispielsweise bei großen Schräglaufwinkeln, können besonders bei nadelgelagerten Laufrollen zu einem erheblichen Anstieg der Werte führen. Kugelgelagerte Laufrollen nehmen Axialkräfte ohne nennenswerte Änderung der Reibung auf.
Beim Abrollen des Außenringes auf einer Laufbahn muss neben der Lagerreibung auch die Rollreibung des Außenringes auf der Gegenlaufbahn überwunden werden. Der Verschiebewiderstand ergibt sich aus der Rollreibung und dem Reibmoment MR nach ➤ Formel.
Verschiebewiderstand
Legende
| Fv | N |
Verschiebewiderstand |
| fR | mm |
Rollenreibbeiwert für Laufbahnen aus gehärtetem Stahl: |
| Fr | N |
Radiallast |
| MR | Nmm |
Reibmoment |
| D | mm |
Außendurchmesser der Laufrolle |
Mindestbelastung C0r w/Fr ＜ 60
Damit der Außenring angetrieben wird, kein Schlupf entsteht und die Laufrolle nicht von der Gegenlaufbahn abhebt, ist im dynamischen Betrieb der Laufrolle eine Mindestbelastung notwendig. In der Regel gilt für die Mindestbelastung das Verhältnis C0r w/Fr ＜ 60.
Stützrollen ohne Innenring, Gestaltung der Laufbahn
Bei Stützrollen ohne Innenring muss die Wälzkörper-Laufbahn auf der Achse gehärtet und geschliffen sein ➤ Tabelle. Die Oberflächenhärte muss 670 HV bis 840 HV betragen, die Härtetiefen CHD oder SHD müssen ausreichend tief sein.
Toleranzen und Oberflächenausführung
|
Durchmessertoleranz der Achsen |
Rauheit |
Rundheitstoleranz |
Parallelitätstoleranz |
|
|---|---|---|---|---|
|
ohne Innenring |
mit Innenring |
max. |
max. |
|
|
k5 Ⓔ |
g6 Ⓔ |
Ramax 0,4 (Rzmax 2) |
25% der Durchmessertoleranz |
50% der Durchmessertoleranz |
Bei Stützrollen ohne Axialführung müssen der Außenring und der Nadelkranz seitlich geführt werden ➤ Bild. Die Anlaufflächen für die Außenringe müssen feinbearbeitet und verschleißfest ausgeführt sein und geschmiert werden (Ramax 2 empfohlen).
Lagerteile beim Einbau nicht mit Teilen anderer Lager vertauschen
Stützrollen ohne Axialführung sind nicht selbsthaltend. Außenring und Nadelkranz sind aufeinander abgestimmt und dürfen beim Einbau nicht mit Bauteilen gleich großer Lager vertauscht werden. Die Innenringe sind auf die Hüllkreistoleranzklasse F6 abgestimmt und können innerhalb ihrer Genauigkeitsklasse vertauscht (gemischt verwendet) werden.
|
Seitliche Führung von Außenring und Nadelkranz
|
 |
Maß d2 einhalten
Stützrollen mit Axialführung müssen axial fest verspannt werden. Bei Axialbelastung sind die Bordscheiben axial zu unterstützen. Dabei ist das Maß d2 in den Produkttabellen einzuhalten ➤ Bild.
Fixierung mittels Sprengring
Stützrollen NATR und NATV können mit handelsüblichen Befestigungselementen wie Sprengringe befestigt werden ➤ Bild.
|
Sicherung durch Sprengring d2 = Abstützdurchmesser
|
 |
Innen- und Bordringe axial festsetzen
Bei Stützrollen NNTR..-2ZL, NUTR und PWTR..-2RS sind Innen- und Bordringe axial festzusetzen ➤ Bild.
|
Verspannen der Innen- und Bordringe
|
 |
Bohrungstoleranz H7
Die Bohrungstoleranz H7 ergibt eine Spielpassung, da die Toleranz des Schaftdurchmessers ohne Exzenter h7, mit Exzenter h9 ist.
Gestaltung der Anlageflächen
Die Anlageflächen für die Kurvenrollen müssen eben, rechtwinklig und ausreichenden hoch sein. Die Festigkeit der Mutter-Anlagefläche ist ausreichend hoch zu wählen. Das Maß d2 in den Produkttabellen darf nicht unterschritten werden.
Einführfase
Die Einführfase an der Aufnahmebohrung darf maximal 0,5×45° betragen.
Axiale Sicherung
Kurvenrollen müssen mit einer Sechskantmutter axial gesichert werden. Die Muttern, Festigkeitsklasse 8 nach ISO 4032 (M6, M8), ISO 8673, gehören nicht zum Lieferumfang und sind getrennt zu bestellen.
Bei starken Vibrationen können zur Befestigung der Kurvenrollen selbstsichernde Muttern nach DIN 985 oder spezielle Sperrkant-Sicherungsscheiben verwendet werden.
Bei selbstsichernden Muttern ist ein erhöhtes Anziehdrehmoment zu beachten; Hinweise des Mutterherstellers einhalten.
Position der Schmierbohrung beachten
Die Position der radialen Schmierbohrung ist auf der Bundseite des Rollenzapfens gekennzeichnet ➤ Bild. Sie darf nicht in der belasteten Zone liegen.
|
Lage der Schmierbohrung
|
 |
Hertz’sche Pressung berücksichtigen
Zur Gestaltung der Gegenlaufbahn (Werkstoff und Festigkeit, Wärmebehandlung, Oberfläche) muss die Hertz’sche Pressung pH berücksichtigt werden. Diese hängt ab von der Belastung, der Geometrie im Kontakt (Punktberührung oder Linienberührung) und den Elastizitätsmoduln der Werkstoffe.
Nomogramm zur Ermittlung der Hertz’schen Pressung
Die Hertz’sche Pressung kann mit Hilfe des Nomogramms abgelesen und berechnet werden ➤ Bild. Das Nomogramm gilt für Gegenlaufbahnen aus Stahl. Für andere Werkstoffe muss der Korrekturfaktor k berücksichtigt werden ➤ Tabelle.
Zusätzliche Bedingungen
Weitere Bedingungen sind:
|
Laufbahnradien und Vorzeichen D = Außendurchmesser der Laufrolle rL = Laufbahnradius |
 |
NUKR35
Ermittlung der Ersatzkrümmung
Die Ersatzkrümmung errechnet sich aus dem Laufbahnradius rL und dem Durchmesser D der Laufrolle ➤ Formel.
Ersatzkrümmung
PH500 = 1 250 N/mm2
Hertz’sche Pressung
= 1 250 N/mm2 · 0,85
= 1 063 N/mm2
(1 025 N/mm2 aus Berechnungsprogramm BEARINX, kpH ➤ Tabelle)
|
Nomogramm zur Ermittlung der Hertz’schen Pressung, Berechnungsbeispiel (violett) |
 |
Laufrollen mit optimiertem INA-Profil
Für einen Außenring mit dem optimierte INA-Profil ergibt folgende Berechnung ausreichend genaue Werte ➤ Formel und ➤ Tabelle.
Optimiertes INA-Profil
Pressungsfaktor kpH
|
Breite des Außenrings |
Pressungsfaktor |
|---|---|
|
C |
kpH |
|
mm |
|
|
10 ≦ C ≦ 15 |
1 |
|
15 ＜ C ≦ 20 |
0,85 |
|
20 ＜ C ≦ 30 |
0,83 |
|
30 ＜ C ≦ 35 |
0,8 |
Hat der Außenring einen Balligkeitsradius von R ＞ 500 mm, gilt ➤ Formel.
R ＞ 500 mm
Hohe Belastung der Gegenlaufbahn
Die Gegenlaufbahn wird beim Überrollen stark belastet. Dadurch entstehen hohe Hertz’sche Flächenpressungen. Festigkeit und Oberflächenhärte des Werkstoffes müssen auf diese Belastung abgestimmt sein.
Korrekturfaktoren
Für hoch belastete Laufbahnen werden durchgehärtete Stähle, Einsatzstähle und Stähle für Flamm- oder Induktionshärtung empfohlen. Bei niedrig belasteten Laufbahnen können Baustähle und Stahlguss- oder Graugusswerkstoffe verwendet werden ➤ Formel ➤ Tabelle.
Korrektur für Gegenlaufbahn-Werkstoff
Korrekturfaktor k
|
Werkstoff |
Werkstoff-Nr. |
Korrekturfaktor für die Gegenlaufbahn bei |
|
|---|---|---|---|
|
k |
|||
|
bei Punktberührung |
bei Linienberührung |
||
|
EN-GJL-200 |
0.6020 |
0,74 |
0,8 |
|
EN-GJL-300 |
0.6030 |
0,81 |
0,85 |
|
GG-40 |
‒ |
0,85 |
0,88 |
|
EN-GJS-400-15 |
0.7040 |
0,92 |
0,94 |
|
EN-GJS-600-3 |
0.7060 |
0,94 |
0,96 |
|
EN-GJS-800-2 |
0.7080 |
0,96 |
0,97 |
Auswahl von Werkstoffen
Die ➤ Tabelle listet eine Auswahl der Werkstoffe mit den zugehörigen Werten auf. Die Werte wurden an Probestählen ermittelt; hierbei wurden 107 Lastwechsel erreicht.
Analog zur Berechnung der Tragfähigkeit von Wälzlagern gilt:
Werkstoffe und Anhaltswerte für die zulässige Hertz’sche Pressung (Auswahl)
|
Werkstoff |
Werkstoffbezeichnung |
Werkstoff-Nr. |
Hertz’sche Pressung |
Streckgrenze des Werkstoffs |
|||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
neu |
alt |
pH stat |
pH dyn |
Rp0,2 |
|||
| N/mm2 |
N/mm2 |
N/mm2 |
|||||
| Grauguss | |||||||
|
EN-GJL-150 |
GG-15 |
EN-JL1020 |
0.6015 |
850 |
340 |
120 |
|
|
EN-GJL-200 |
GG-20 |
EN-JL1030 |
0.6020 |
1 050 |
420 |
150 |
|
|
EN-GJL-250 |
GG-25 |
EN-JL1040 |
0.6025 |
1 200 |
480 |
190 |
|
|
EN-GJL-300 |
GG-30 |
EN-JL1050 |
0.6030 |
1 350 |
540 |
220 |
|
|
EN-GJL-350 |
GG-35 |
EN-JL1060 |
0.6035 |
1 450 |
580 |
250 |
|
| GG-40 | - | 1 500 | 600 | 280 | |||
| Sphäroguss | |||||||
|
EN-GJS-400-15 |
GGG-40 |
EN-JS1030 |
0.7040 |
1 000 |
490 |
250 |
|
|
EN-GJS-500-7 |
GGG-50 |
EN-JS1050 |
0.7050 |
1 150 |
560 |
320 |
|
|
EN-GJS-600-3 |
GGG-60 |
EN-JS1060 |
0.7060 |
1 400 |
680 |
380 |
|
|
EN-GJS-700-2 |
GGG-70 |
EN-JS1070 |
0.7070 |
1 550 |
750 |
440 |
|
|
EN-GJS-800-2 |
GGG-80 |
EN-JS1080 |
0.7080 |
1 650 |
800 |
500 |
|
| Stahlguss | |||||||
|
GE200 |
GS-38 |
1.0420 |
780 |
380 |
200 |
||
|
GE240 |
GS-45 |
1.0446 |
920 |
450 |
230 |
||
|
GS-52 |
1.0552 |
1 050 |
510 |
260 |
|||
|
GE300 |
GS-60 |
1.0558 |
1 250 |
600 |
300 |
||
| GS-62 | - | 1 300 | 630 | 350 | |||
| GS-70 | - | 1 450 | 700 | 420 | |||
| Baustahl | |||||||
|
S235JR |
St 37-2 |
1.0037 |
690 |
340 |
235 |
||
|
S275JR |
St 44-2 |
1.0044 |
860 |
420 |
275 |
||
|
S355J2G3+N |
St 52-3 |
1.0570 |
980 |
480 |
355 |
||
| Vergütungsstahl | |||||||
|
C45 V |
1.0503 |
1 400 |
670 |
500 |
|||
|
Cf53 V |
1.1213 |
1 450 |
710 |
520 |
|||
| Cf56 V | - | 1 550 | 760 | 550 | |||
|
C60 V |
1.0601 |
1 600 |
780 |
580 |
|||
|
46Cr2 V |
1.7006 |
1 750 |
850 |
650 |
|||
|
42CrMo4 V |
1.7225 |
2 000 |
980 |
900 |
|||
|
50CrV4 V |
1.8159 |
2 000 |
980 |
900 |
|||
| gehärteter und niedrig angelassener Stahl | |||||||
|
100Cr6 H |
1.3505 |
4 000 |
1 500 |
1 900 |
|||
|
16MnCr51) |
1.7131 |
4 000 |
1 500 |
7703) |
|||
|
Cf532) |
1.1213 |
4 000 |
1 500 |
7303) |
|||
| Cf562) | - | 4 000 | 1500 | 7603) | |||
Verwendbare Stähle
Es können folgende Werkstoffe mit Edelbaustählen entsprechendem Reinheitsgrad eingesetzt werden:
Vorgaben für die Wärmebehandlung
Für gehärtete Gegenlaufbahnen gilt:
Die Gleichungen basieren auf Härteverläufen, die bei fachgemäßer Wärmebehandlung im Normalfall erreicht werden.
Einsatzhärtung-Härtetiefe
Einhärtung-Härtetiefe
Legende
| pH | N/mm2 |
Max. Hertz’sche Pressung |
| CHD | mm |
Einsatzhärtungs-Härtetiefe |
| SHD | mm |
Einhärtungs-Härtetiefe |
| D | mm |
Außendurchmesser der Laufrolle |
| Rp0,2 | N/mm2 |
Streckgrenze des Werkstoffs der Gegenlaufbahn ➤ Tabelle |
| rL | mm |
Radius der Gegenlaufbahn – Laufbahn in Achsrichtung der Stützrolle gerade ➤ Bild |
|
Einsatzhärtungs-Härtetiefe CHD, Härteverlauf CHD = Einsatzhärtungs-Härtetiefe mit der Härte 550 HV HV = Härte z = Abstand von der Oberfläche
|
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Einhärtungs-Härtetiefe SHD, Härteverlauf SHD = Einhärtungs-Härtetiefe HV = Härte z = Abstand von der Oberfläche
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Montagefertige Baueinheiten
Die Schaeffler-Führungsschienen sind montagefertige Baueinheiten aus dem Schaeffler-Linearprogramm. Sie haben für Lauf-, Stütz- und Kurvenrollen die angepasste Qualität Q20 und entsprechen den Abmessungen der Normalprofile:
Die Gegenlaufbahn ist vor Verschmutzung zu schützen. Wenn nötig, sind Abdeckungen und Abstreifer, beispielsweise aus Filz, vor der Laufrolle zu platzieren ➤ Bild.
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Schutz der Gegenlaufbahn vor Verschmutzung
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Einbau
Laufrollen müssen vor und während der Montage sorgfältig behandelt werden. Ihr störungsfreier Lauf hängt auch von der Sorgfalt beim Einbau ab.
Richtlinien für den Einbau
Die Produkte sind vor Staub, Schmutz und Feuchtigkeit zu schützen. Verunreinigungen beeinflussen den Lauf und die Gebrauchsdauer der Wälzlager nachteilig.
Lager nicht unterkühlen. Schwitzwasserbildung kann zu Korrosion in den Lagern und Lagersitzen führen.
Stützrollen RSTO und STO sind nicht selbsthaltend. Außenring und Nadelkranz sind aufeinander abgestimmt und dürfen beim Einbau nicht mit Bauteilen gleich großer Lager vertauscht werden.
Der Montageplatz ist weitgehend staubfrei und sauber zu halten.
Der Achssitz ist auf Maß-, Form-, Lagegenauigkeit und Sauberkeit zu prüfen.
Die Sitzflächen der Lagerringe sind leicht zu ölen oder mit Festschmierstoff einzureiben.
Nach dem Einbau sind die Lager mit Schmierstoff zu versorgen. Abschließend ist eine Funktionsprüfung der Lagerung durchzuführen.
Einbauwerkzeuge
Abhängig von der Anwendung eignen sich:
Einbaukräfte niemals über die Wälzkörper leiten. Direkte Schläge auf die Lagerringe unbedingt vermeiden. Dichtungen nicht beschädigen.
Richtlinien für den Ausbau
Ausbau-Möglichkeit schon bei der Gestaltung der Lagerstelle berücksichtigen. Wenn das Lager wieder verwendet werden soll:
Montagepresse einsetzen
Bei ungünstiger Toleranzlage ist die Stützrolle mit einer Montagepresse auf die Achse zu pressen ➤ Bild. Dabei ist der Innenring so zu montieren, dass sich die Einpresskraft gleichmäßig auf die Stirnseite des Innenringes verteilt.
Schmierbohrung
Die Lager sind so einzubauen, dass die Schmierbohrung in der entlasteten Zone liegt. Für Stützrollen PWTR und NNTR ist keine definierte Lage der Schmierbohrung erforderlich.
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Stützrolle mit Montagepresse einbauen NUTR
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Axiale Fixierung
Stützrollen NUTR, PWTR und NNTR sind axial zu verspannen ➤ Bild.
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Axiale Sicherung PWTR..-2RS
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Montagepresse einsetzen
Die Kurvenrollen sind möglichst mit einer Montagepresse zu montieren ➤ Bild.
Schläge auf den Anlaufbund des Rollenzapfens unbedingt vermeiden. Die Lage der Schmierbohrung ist auf der Bundseite des Rollenzapfens gekennzeichnet. Sie darf nicht in der belasteten Zone liegen ➤ Bild.
Schmiernippel vor dem Einbau der Lager montieren
Den Kurvenrollen liegen Einschlag-Schmiernippel lose bei, die vor dem Einbau der Lager fachgerecht eingepresst werden müssen ➤ Bild. Zur Schmierung der Kurvenrollen mit dem Zentralschmieradapter ➤ Bild.
Es dürfen nur die beiliegenden Schmiernippel verwendet werden ➤ Tabelle. Wird über die Aufnahmebohrung geschmiert, müssen die axialen Schmierbohrungen in der Kurvenrolle vor dem Einbau mit den Schmiernippeln verschlossen werden ➤ Bild.
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Kurvenrolle mit Einschlag-Schmiernippel und Maße für Einpressdorn KR..-PP |
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Einschlag-Schmiernippel
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Schmiernippel |
Abmessungen |
Verwendbar für Außendurchmesser D |
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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D |
d |
L |
h |
dS |
LS |
|||
|
±0,1 |
||||||||
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mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
|||
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NIPA1 |
6 |
4 |
6 |
1,51) |
‒ |
‒ |
16 und |
19 |
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NIPA1×4,5 |
4,7 |
4 |
4,5 |
1 |
4,5 |
5 |
22 bis |
32 |
|
NIPA2×7,5 |
7,5 |
6 |
7,5 |
2 |
7,5 |
6 |
35 bis |
52 |
|
NIPA3×9,5 |
9,5 |
8 |
9,5 |
3 |
10 |
9 |
62 bis |
90 |
Lager axial sichern
Kurvenrollen müssen mit einer Sechskantmutter axial gesichert werden. Durch den Schlitz oder Sechskant am Ende des Rollenzapfens kann das Lager mit einem Schlüssel beim Festziehen der Befestigungsmutter fixiert und der Exzenter eingestellt werden ➤ Bild. Bei starken Vibrationen können auch selbstsichernde Muttern nach DIN 985 oder spezielle Sperrkant-Sicherungsscheiben verwendet werden.
Das Anziehdrehmoment der Befestigungsmuttern in den Produkttabellen ist unbedingt einzuhalten. Nur dann ist die zulässige Radialbelastung gewährleistet. Kann es nicht eingehalten werden, ist eine Presspassung notwendig. Bei selbstsichernden Muttern ist ein erhöhtes Anziehdrehmoment zu beachten; Hinweise des Mutterherstellers dazu einhalten.
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Fixierung des Lagers mit Schlüssel
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Höchste Stelle des Exzenters
Die höchste Stelle des Exzenters ist auf der Rollenzapfenseite gekennzeichnet, hier befindet sich auch die Position der radialen Schmierbohrung.
Lage der Nachschmierbohrungen
Zum Nachschmieren haben Kurvenrollen je eine Schmierbohrung:
Kurvenrollen mit Exzenter können nicht über den Schaft nachgeschmiert werden. Der Exzenterring verdeckt die Schmierbohrung.
Zum Schmieren sind nur Fettpressen mit Nadel-Spitzmundstücken zu verwenden, die einen Öffnungswinkel ≦ 60° haben ➤ Bild.
Vor der Inbetriebnahme sind die Schmierbohrungen und Zuleitungen aus Korrosionsschutzgründen mit Fett zu füllen, dabei kann gleichzeitig geschmiert werden.
Das Schmieren wird erschwert, wenn ein Wälzkörper über der radialen Schmierbohrung steht. Deshalb ist bei betriebswarmem und drehendem Lager nachzuschmieren sowie vor dem Stillstand und vor längeren Betriebsunterbrechungen.
Zum Nachschmieren ist das gleiche Schmierfett wie bei der Erstbefettung zu verwenden. Ist dies nicht möglich, dann ist die Mischbarkeit und Verträglichkeit der Fette zu prüfen. Es wird nachgeschmiert, bis sich an den Dichtspalten ein frischer Fettkragen bildet. Dabei muss das alte Schmierfett ungehindert aus dem Lager austreten können.
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Nachschmieren mit Fettpresse
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Wälzlager sehr sorgfältig behandeln
Wälzlager sind vielfach bewährte Präzisions-Maschinenelemente zur Gestaltung wirtschaftlicher, zuverlässiger und betriebssicherer Lagerungen. Damit diese Produkte ihre Funktion einwandfrei erfüllen und die vorgesehene Gebrauchsdauer ohne Beeinträchtigung erreichen, müssen sie sorgfältig behandelt werden.
Das Schaeffler-Montagehandbuch MH 1 informiert umfassend über die sachgemäße Lagerung, Montage, Demontage und Wartung rotatorischer Wälzlager http://www.schaeffler.de/std/1B68. Daneben enthält es Angaben, die der Konstrukteur für den Ein‑ und Ausbau und die Wartung der Lager schon bei der Gestaltung der Lagerstelle beachten muss. Das Buch liefert Schaeffler auf Anfrage.
Die Weiterentwicklung der Produkte kann auch zu technischen Änderungen an Katalogprodukten führen
Im Mittelpunkt des Interesses von Schaeffler stehen die Optimierung und die Weiterentwicklung seiner Produkte und die Zufriedenheit seiner Kunden. Damit Sie sich als Kunde bestmöglich über diesen Fortschritt und den aktuellen technischen Stand der Produkte informieren können, veröffentlichen wir Produktänderungen gegenüber der gedruckten Ausgabe in unserem elektronischen Produktkatalog.
Änderungen der Angaben und Darstellungen dieses Katalogs behalten wir uns daher vor. Dieser Katalog gibt den Stand bei Drucklegung wieder. Neuere Veröffentlichungen unsererseits (in Printmedien oder digital) gehen automatisch diesem Katalog vor, soweit sie dasselbe Thema betreffen. Bitte prüfen Sie daher stets über unseren elektronischen Produktkatalog, ob aktuellere Informationen oder Änderungshinweise für Ihr gewünschtes Produkt verfügbar sind.
Bei der Auslegung einer Lagerung sind neben den Angaben in diesem Kapitel auch folgende Kapitel in den technischen Grundlagen zu beachten:
