Nadelhülsen, Nadelbüchsen

Die Lager:

eignen sich aufgrund ihrer sehr niedrigen Querschnittshöhe besonders für Anwendungen mit geringstem radialem Bauraum ➤ Bild
werden eingesetzt, wenn die Gehäusebohrung nicht als Laufbahn für Nadelkränze geeignet ist
nehmen hohe radiale Belastungen auf (sind reine Radiallager) ➤ Bild, ➤ Bild, ➤ Bild, ➤ Bild
benötigen gegenüber den massiven Nadellagern einen deutlich geringeren radialen Bauraum ➤ Bild
laufen im Allgemeinen direkt auf der Welle (ohne Innenring) ➤ Bild, ➤ Bild
lassen relativ hohe Drehzahlen zu
sind einfach zu montieren ➤ Abschnitt
benötigen keine zusätzlichen axialen Sicherungselemente (dadurch ist die Gehäusebohrung einfach zu fertigen) ➤ Abschnitt
können sehr gut zum Abschluss von Lagerstellen an Wellenenden genutzt werden (Nadelbüchsen) ➤ Bild
ergeben besonders raumsparende, kostengünstige und wirtschaftliche Lagerungen.

Radialer Bauraumvergleich

Nadelhülse mit Käfig

Nadellager mit Käfig

Lagerausführung

Ausführungsvarianten

Nadelhülsen gibt es als:

Standard-Nadelhülsen mit Käfig ➤ Bild und ➤ Bild
Vollnadelige Nadelhülsen ➤ Bild
Sonderlager ➤ Link und ➤ Link.

Nadelbüchsen werden geliefert als:

Standard-Nadelbüchsen ➤ Bild
Sonderlager ➤ Link und ➤ Link
Gelenkkreuzbüchsen ➤ Link.

Nadelhülsen und Nadelbüchsen

Die Außenhülsen sind dünnwandig und spanlos gefertigt

Nadelhülsen und Nadelbüchsen gehören zur Gruppe der Radial-Nadellager. Diese einbaufertigen Lagerungselemente sind Wälzlager kleinster radialer Bauhöhe. Sie bestehen aus spanlos geformten, dünnwandigen Außenhülsen und Nadelkränzen, die zusammen eine Baueinheit bilden ➤ Bild, ➤ Bild, ➤ Bild, ➤ Bild. Der Käfig führt die Nadelrollen achsparallel in Taschen.

Für Lagerungen mit kleinstem radialem Bauraum

Durch den fehlenden Innenring und die dünnwandige Außenhülse haben die Lager nur eine sehr niedrige Querschnittshöhe ➤ Bild. Dadurch eignen sie sich besonders für Anwendungen mit geringstem radialem Bauraum. Der überwiegende Teil der Lager ist einreihig und ohne Schmierbohrung.

Nadelhülsen und -büchsen sind auch mit Innenringen IR oder LR kombinierbar

Durch den fehlenden Innenring setzen Nadelhülsen und Nadelbüchsen voraus, dass die Lagerlaufbahn auf der Welle gehärtet und geschliffen ist ➤ Abschnitt. Ist die Welle nicht als Wälzlagerlaufbahn ausführbar, können die Lager mit den Innenringen IR oder LR kombiniert werden ➤ Bild. Werden breitere Innenringe eingesetzt, können diese auch als Anlauffläche für die Dichtringe G und SD genutzt werden ➤ Bild.

Nadelhülsen mit Innenring

Nadelhülse

Standard-Innenring

Breiter Innenring

Dichtring G

Standard-Nadelhülsen mit Käfig

Gegenüber Nadelbüchsen sind die Lager beidseitig offen

Nadelhülsen sind auf beiden Seiten offen und haben das Basiskennzeichen HK ➤ Bild und ➤ Abschnitt. Sie werden mit Nadelkränzen geliefert. Lager mit Nadelkränzen lassen gegenüber vollnadeligen Ausführungen höhere Drehzahlen zu. Die Lager gibt es offen und abgedichtet ➤ Bild und ➤ Abschnitt. Zweireihige Ausführungen haben eine Schmierbohrung in der Außenhülse und das Nachsetzzeichen ZW ➤ Bild.

Einreihige Nadelhülsen

F_r = Radiale Belastung

Einreihige Nadelhülse, offen

Einreihige Nadelhülse, beidseitig abgedichtet

Zweireihige Nadelhülse

F_r = Radiale Belastung

Schmierbohrung

Vollnadelige Nadelhülsen

Bei kleinstem radialem Bauraum besonders tragfähig

Vollnadelige Nadelhülsen haben das Basiskennzeichen HN ➤ Bild. Diese Lager sind durch die maximale Anzahl der Nadelrollen höchst tragfähig. Sie lassen jedoch nicht die Drehzahlen zu, die bei Nadelhülsen mit käfiggehaltenen Wälzkörpern möglich sind.

Vollnadelige Nadelhülse

F_r = Radiale Belastung

Nadelbüchsen

Gegenüber Nadelhülsen sind die Lager einseitig geschlossen

Nadelbüchsen sind auf einer Seite geschlossen ➤ Bild. Sie eignen sich damit gut zum Abschluss von Lagerstellen an Wellenenden. Dadurch ist ein Unfallschutz bei drehender Welle gegeben. Darüber hinaus sind die Lager vor Schmutz und Feuchtigkeit geschützt. Der Boden ist größenabhängig glatt oder versickt (versteift). Der profilierte Boden kann auch geringe axiale Führungskräfte übernehmen. Die Nadelbüchsen gibt es offen und abgedichtet ➤ Bild und ➤ Abschnitt.

Nadelbüchsen

F_r = Radiale Belastung

Nadelbüchse, offen

Nadelbüchse, abgedichtet

Sonderlager

Neben dem Katalog-Standardprogramm gibt es auf Anfrage Sonderlager:

mit dem Hüllkreis F_w von 2 mm bis 100 mm
für besondere Geräuschanforderungen (Lager mit spezieller Geräuschprüfung).

Gelenkkreuzbüchsen

Für Kreuzgelenke gibt es Gelenkkreuzbüchsen der Baureihe BU und BBU auf Anfrage.

Belastbarkeit

Die Lager sind reine Radiallager

Nadelhülsen und Nadelbüchsen nehmen hohe radiale Kräfte auf, sie dürfen jedoch nur radial belastet werden. Muss die Lagerstelle auch axiale Kräfte aufnehmen, können die Lager beispielsweise mit Axial-Nadellagern AXW kombiniert werden ➤ Bild.

Nadelhülse mit Axial-Nadellager kombiniert

F_r = Radiale Belastung

F_a = Axiale Belastung

Nadelhülse HK (zur Aufnahme radialer Belastungen)

Axial-Nadellager AXW (für die Aufnahme axialer Belastungen)

Ausgleich von Winkelfehlern

Die Lager eignen sich nicht zum Ausgleich von Schiefstellungen der Welle gegenüber dem Gehäuse

Nadelhülsen und Nadelbüchsen sind nicht zum Ausgleich von Winkelfehlern geeignet. Inwieweit eine Schiefstellung der Welle gegenüber der Gehäusebohrung toleriert werden kann, hängt von Faktoren wie der Konstruktion der Lagerstelle, der Lagergröße, dem Betriebsspiel, der Belastung ab. Aus diesem Grund kann kein Richtwert für eine Schiefstellung angegeben werden.

Schiefstellungen verursachen auf jeden Fall höhere Laufgeräusche, beanspruchen die Käfige stärker und wirken sich nachteilig auf die Gebrauchsdauer der Lager aus.

Schmierung

Befettete Lager

Abgedichtete Lager sind mit einem Lithiumkomplexseifenfett nach GA08 befettet. Die Fettfüllung ist so bemessen, dass sie für die gesamte Gebrauchsdauer des Lagers ausreicht. Dadurch sind die Lager wartungsfrei.

Befettete Lager vor dem Einbau nicht auswaschen und nicht auf Temperaturen ＞ +80 °C erwärmen.

Nicht befettete Lager

Nicht befettete Lager müssen mit Öl oder Fett geschmiert werden. Der überwiegende Teil der einreihigen Lager hat keine Schmierbohrung.

Verträglichkeit mit Kunststoffkäfigen

Werden Lager mit Kunststoffkäfig verwendet, ist sicherzustellen, dass beim Einsatz von Syntheseölen oder Schmierfetten auf Syntheseölbasis sowie bei Schmierstoffen mit einem hohen Anteil an EP‑Zusätzen die Verträglichkeit des Schmierstoffs mit dem Käfigmaterial gegeben ist.

Ölwechselfristen einhalten

Gealtertes Öl und im Öl enthaltene Additive können bei höheren Temperaturen die Gebrauchsdauer der Kunststoffe beeinträchtigen. Vorgegebene Ölwechselfristen müssen deshalb unbedingt eingehalten werden.

Schmierung vollnadeliger Nadelhülsen

Die Nadeln werden durch ein spezielles Fett gehalten

Da bei den vollnadeligen Lagern die Nadeln nicht mechanisch gehalten werden (keinen Käfig haben), sind die Nadelrollen für den Transport und die Montage mit einem speziellen Fett gesichert (DIN 51825-K1/2K-30). Dieses Fett hat jedoch nur eine unzureichende Dauerschmierwirkung. Deshalb wird nach dem Einbau der Lager eine Nachschmierung empfohlen.

Bestehen Unsicherheiten bezüglich der Nachschmierung, bitte bei Schaeffler rückfragen.

Lager in Sonderausführung

Als Sonderausführung gibt es auf Anfrage:

nicht abgedichtete Lager, befettet mit einem Lithiumkomplexseifenfett nach GA08 (Nachsetzzeichen GA08)
Lager mit Schmierbohrung ab HK0609 (Nachsetzzeichen AS1).

Abdichtung

Die Lager sind offen oder abgedichtet

Nadelhülsen und Nadelbüchsen gibt es in nicht abgedichteter Ausführung nach DIN 618:2008 (ISO 3245:2015) und abgedichtet nach DIN 618:2008.

Abgedichtete Lager

Integrierte Dichtungen sind besonders bauraumsparend

Die berührenden Dichtungen schützen bei normalen Betriebsbedingungen vor Schmutz, Spritzwasser und dem Verlust von Schmierstoff. Solche in das Lager integrierte Dichtungen sind eine bauraumsparende, zuverlässige, bewährte und wirtschaftliche Abdichtungslösung.

Nicht abgedichtete Lager

Abdichtung in der Anschlusskonstruktion vorsehen

Bei nicht abgedichteten Lagern muss die Abdichtung der Lagerstelle in der Anschlusskonstruktion erfolgen. Diese muss zuverlässig verhindern, dass:

Feuchtigkeit und Verunreinigungen in das Lager gelangen
Schmierstoff aus dem Lager austritt.

Abdichtung der Lagerstelle mit Dichtringen G oder SD

Wirkungsvolle Dichtelemente zur Abdichtung offener Lager

Lagerstellen mit offenen Nadelhülsen und Nadelbüchsen können wirtschaftlich mit den Dichtringen G oder SD abgedichtet werden. Die Dichtringe sind als berührende Dichtungen ausgeführt und werden vor dem Lager angeordnet ➤ Bild, ➤ Bild. Sie eignen sich für Umfangsgeschwindigkeiten an der Lauffläche bis 10 m/s und schützen die Lagerstelle sicher vor Verunreinigungen, Spritzwasser und übermäßigem Verlust von Schmierfett. Die Dichtringe sind auf die geringen radialen Abmessungen der Nadelhülsen abgestimmt. Sie sind sehr montagefreundlich, da sie einfach in die Gehäusebohrung gepresst werden.

Abdichtung der Lagerstelle mit Dichtringen G oder SD

Nadelhülse, offen

Dichtring G

Dichtring SD

Drehzahlen

Grenz- und Bezugsdrehzahlen in den Produkttabellen

In den Produkttabellen sind in der Regel zwei Drehzahlen angegeben:

die kinematische Grenzdrehzahl n_G
die thermische Bezugsdrehzahl n_ϑr.

Grenzdrehzahl

Die Grenzdrehzahl n_G ist die kinematisch zulässige Drehzahl eines Lagers. Sie darf auch bei günstigen Einbau- und Betriebsbedingungen nicht ohne vorherige Rücksprache mit Schaeffler überschritten werden ➤ Link. Die Werte in den Produkttabellen gelten für Ölschmierung.

Werte bei Fettschmierung

Bei Fettschmierung der offenen Käfiglager sind jeweils 60% des in den Produkttabellen angegebenen Wertes zulässig.

Drehzahlen bei vollnadeligen Lagern

Aufgrund der Lagerkinematik und der höheren Temperaturen im Lager sind die Drehzahlen bei vollnadeligen Lagern niedriger als bei Lagern mit Käfig.

Bezugsdrehzahlen

n_ϑr dient zur Berechnung von n_ϑ

Die thermische Bezugsdrehzahl n_ϑr ist keine anwendungsbezogene Drehzahlgrenze, sondern eine rechnerische Hilfsgröße zur Ermittlung der thermisch zulässigen Betriebsdrehzahl n_ϑ ➤ Link.

Lager mit berührenden Dichtungen

Für Lager mit berührenden Dichtungen sind nach DIN ISO 15312:2004 keine Bezugsdrehzahlen definiert. In den Produkttabellen ist für diese Lager deshalb nur die Grenzdrehzahl n_G angegeben.

Geräusch

Schaeffler Geräuschindex

Der Schaeffler Geräuschindex (SGI) ist für diese Lagerart noch nicht verfügbar ➤ Link. Die Einführung und Aktualisierung der Daten für diese Baureihen erfolgt sukzessiv.

Temperaturbereich

Limitierende Größen

Die Betriebstemperatur der Lager ist begrenzt durch:

die Maßstabilität der Lagerringe und Wälzkörper
den Käfig
den Schmierstoff
die Dichtungen.

Mögliche Betriebstemperaturen der Nadelhülsen und Nadelbüchsen ➤ Tabelle.

Zulässige Temperaturbereiche

Betriebstemperatur	Offene Nadelhülsen, Nadelbüchsen		Abgedichtete Nadelhülsen, Nadelbüchsen
Betriebstemperatur	mit Stahlblechkäfig oder vollnadelig	mit Polyamidkäfig PA66	Abgedichtete Nadelhülsen, Nadelbüchsen
	–30 °C bis +140 °C	–20 °C bis +120 °C	–20 °C bis +100 °C, begrenzt durch den Schmierstoff und Dichtungswerkstoff

Sind Temperaturen zu erwarten, die außerhalb der angegebenen Werte liegen, bitte bei Schaeffler rückfragen.

Käfige

Standard sind Stahlblechkäfige

Die Käfige sind bis auf wenige Ausnahmen aus Stahlblech. Lager mit Kunststoffkäfig haben das Nachsetzzeichen TV. Andere Käfigausführungen sind auf Anfrage lieferbar. Bei solchen Käfigen können jedoch die Eignung für hohe Drehzahlen und hohe Temperaturen sowie die Tragzahlen von den Angaben für die Lager mit den Standardkäfigen abweichen.

Bei hohen Dauertemperaturen und Anwendungen mit schwierigen Betriebsbedingungen sollten Lager mit Stahlblechkäfig eingesetzt werden. Bestehen Unsicherheiten bezüglich der Käfigeignung, bitte bei Schaeffler rückfragen.

Lagerluft

Anstelle der Radialluft gilt der Hüllkreisdurchmesser F_w

Für Lager ohne Innenring ist anstelle der radialen Lagerluft das Maß des inneren Hüllkreisdurchmessers F_w maßgebend. Der Hüllkreis ist der innere Begrenzungskreis der Nadelrollen bei spielfreier Anlage an der Außenlaufbahn. Im eingebauten Zustand der Lager liegt der innere Hüllkreisdurchmesser F_w etwa in der Toleranzklasse F8. Voraussetzung dafür ist, dass die Bohrungstoleranzen für Lager ohne Innenring eingehalten werden ➤ Abschnitt, ➤ Tabelle und ➤ Tabelle.

Prüfung des Hüllkreisdurchmessers F_w

F_w ist nur im eingebauten Zustand prüfbar

Bei Nadelhülsen und Nadelbüchsen ist der innere Hüllkreisdurchmesser F_w erst im eingebauten Zustand prüfbar. Zur Prüfung wird das Lager in einen Lehrring aus Stahl gepresst, dessen zylindrische Bohrung mit dem Nennmaß D das untere Abmaß der Toleranzklasse N6 (nach ISO 286‑2) hat. Der Lehrring muss eine Mindestwanddicke von 20 mm haben, die Mindestbreite muss der Lagerbreite entsprechen. Geprüft wird mit einem Lehrdorn nach ISO 1132-2. Die Toleranzklasse des Hüllkreises liegt im Bereich der in der Tabelle festgelegten Werte ➤ Tabelle.

Beispiel

Beispiel zur Prüfung von F_w

Für die Nadelhülse HK1010 (F_w = 10 mm) muss F_w zwischen 10,013 mm und 10,031 mm liegen, die Lehrringbohrung 13,980 mm sein (unteres Abmaß = +13 μm, oberes Abmaß = +31 μm) ➤ Tabelle.

Lager für Hüllkreismessungen nicht mehrfach ein- und auspressen. Im Lehrring geprüfte Lager dürfen nicht weiter verwendet werden.

Lehrringbohrung und Hüllkreisabmaße (nach DIN 618:2008)

Hüllkreis	Außen- durchmesser	Lehrring- bohrung	Hüllkreisabmaß
2 3	4,6 6,5	4,587 6,484	+24 +24	+6 +6
4 5 6	8 9 10	7,984 8,984 9,984	+28 +28 +28	+10 +10 +10
7 8 9 10	11 12 13 14	10,980 11,980 12,980 13,980	+31 +31 +31 +31	+13 +13 +13 +13
12 12 13 14 15 16 17 18	16 18 19 20 21 22 23 24	15,980 17,980 18,976 19,976 20,976 21,976 22,976 23,976	+34 +34 +34 +34 +34 +34 +34 +34	+16 +16 +16 +16 +16 +16 +16 +16
20 22 25 28 30	26 28 32 35 37	25,976 27,976 31,972 34,972 36,972	+41 +41 +41 +41 +41	+20 +20 +20 +20 +20
32 35 40 45 50	39 42 47 52 58	38,972 41,972 46,972 51,967 57,967	+50 +50 +50 +50 +50	+25 +25 +25 +25 +25
55 60	63 68	62,967 67,967	+60 +60	+30 +30

Hüllkreis

Außen-
durchmesser

Lehrring-
bohrung

Hüllkreisabmaß

Oberes

Unteres

F_w

D

mm

μm

2

3

4,6

6,5

4,587

6,484

+24

+6

4

5

6

8

9

10

7,984

8,984

9,984

+28

+10

7

8

9

10

11

12

13

14

10,980

11,980

12,980

13,980

+31

+13

12

13

14

15

16

17

18

16

18

19

20

21

22

23

24

15,980

17,980

18,976

19,976

20,976

21,976

22,976

23,976

+34

+16

20

22

25

28

30

26

28

32

35

37

25,976

27,976

31,972

34,972

36,972

+41

+20

32

35

40

45

50

39

42

47

52

58

38,972

41,972

46,972

51,967

57,967

+50

+25

55

60

63

68

62,967

67,967

+60

+30

Abmessungen, Toleranzen

Abmessungsnormen

Die Hauptabmessungen der Lager entsprechen DIN 618:2008 und ISO 3245:2015, soweit genormt.

Toleranzen

Die Toleranzen entsprechen DIN 618:2008 (ISO 3245:2015), soweit genormt. Der innere Hüllkreisdurchmesser F_w liegt ungefähr in der Toleranzklasse F8 ➤ Abschnitt.

Nachsetzzeichen

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
AS1	mit Schmierbohrung ab HK0609	Sonderausführung, auf Anfrage
GA08	nicht abgedichtete, befettete Lager für Betriebstemperaturen von –20 °C bis +140 °C	Sonderausführung, auf Anfrage
RS	einseitig berührende Dichtung	Standard
TV	Käfig aus glasfaserverstärktem Polyamid PA66	Standard
ZW	zweireihig, mit Schmierbohrung	Standard
2RS	beidseitig berührende Dichtung	Standard

Aufbau der Lagerbezeichnung

Die Bezeichnung der Lager folgt einem festgelegten Schema. Beispiele ➤ Bild und ➤ Bild. Für die Bildung der Kurzzeichen gilt DIN 623-1 ➤ Bild.

Nadelbüchse, offen: Aufbau des Kurzzeichens

Nadelhülse, beidseitig abgedichtet: Aufbau des Kurzzeichens

Dimensionierung

Dynamische äquivalente Lagerbelastung

P = F_r bei rein radialer Belastung konstanter Größe und Richtung

Die zur Dimensionierung dynamisch beanspruchter Lager verwendete Lebensdauer-Grundgleichung L = (C_r/P)^p setzt eine Belastung konstanter Größe und Richtung voraus. Bei Radiallagern ist das eine rein radiale Belastung F_r ➤ Abschnitt. In die Lebensdauergleichung wird deshalb für P die Lagerbelastung F_r eingesetzt (P = F_r) ➤ Formel.

Dynamische äquivalente Belastung

Legende

P	N	Dynamische äquivalente Lagerbelastung
F_r	N	Radiale Belastung

Statische äquivalente Lagerbelastung

Werden Nadelhülsen und Nadelbüchsen statisch belastet, gilt ➤ Formel.

Statische äquivalente Belastung

Legende

P₀	N	Statische äquivalente Lagerbelastung
F_0r	N	Größte auftretende radiale Belastung (Maximalbelastung)

Statische Tragsicherheit

S₀ = C₀/P₀

Neben der nominellen Lebensdauer L (L_10h) ist immer auch die statische Tragsicherheit S₀ zu überprüfen ➤ Formel. Für Nadelhülsen und Nadelbüchsen muss S₀ ≧ 3 sein.

Statische Tragsicherheit

Legende

S₀	-	Statische Tragsicherheit
C₀	N	Statische Tragzahl
P₀	N	Statische äquivalente Lagerbelastung.

Mindestbelastung

Um Schlupfschäden zu vermeiden, ist eine radiale Mindestbelastung von P ＞ C_0r/60 notwendig

Damit zwischen den Kontaktpartnern kein Schlupf auftritt, müssen die Nadelhülsen und Nadelbüchsen stets ausreichend hoch belastet sein. Erfahrungsgemäß ist dazu eine radiale Mindestbelastung in der Größenordnung von P ＞ C_0r/60 erforderlich. In den meisten Fällen ist die Radiallast allerdings durch das Gewicht der gelagerten Teile und die äußeren Kräfte schon höher als die erforderliche Mindestbelastung.

Ist die radiale Mindestbelastung niedriger als oben angegeben, bitte bei Schaeffler rückfragen.

Gestaltung der Lagerung

Radiale Befestigung der Lager

Außenhülse/Innenring auf ganzem Umfang und ganzer Breite abstützen

Damit die Tragfähigkeit der Lager voll genutzt werden kann und die geforderte Lebensdauer erreicht wird, müssen die dünnwandigen Außenhülsen im Gehäuse ausreichend starr unterstützt werden. Durch den dünnwandigen Mantel erhalten die Lager ihre genaue Form erst in einer festen Passung. Die Abstützung für die Außenhülse in der Gehäusebohrung ist als zylindrische Sitzfläche auszuführen. Die Sitzflächen für die Außenhülse und die Laufbahn für die Wälzkörper bzw. den Innenring (wenn die Lagerung nicht als Direktlagerung ausgeführt ist) sollen nicht durch Nuten, Bohrungen oder sonstige Ausnehmungen unterbrochen sein. Die Genauigkeit der Gegenstücke muss bestimmten Anforderungen entsprechen, die Bohrungstoleranzen für die Gehäusebohrung (empfohlene Toleranzklassen) hängen vom Gehäusewerkstoff ab ➤ Tabelle. Sind die Gehäuse nicht starr, muss durch Versuche diejenige Wellentoleranz ermittelt werden, mit der das gewünschte Betriebsspiel erreicht wird. Zahlenwerte für die IT-Qualitäten ➤ Tabelle. Zur beschädigungsfreien Montage der Lager muss die Welle eine Schlupffase von 10° bis 15° haben.

Toleranzklassen und Oberflächenausführung für das Gehäuse, abhängig vom Werkstoff

Gehäusewerkstoff	Bohrungstoleranz nach ISO 286-2	Rundheitstoleranz	Parallelitätstoleranz	empfohlener Mittenrauwert
		Rundheitstoleranz	Parallelitätstoleranz	Ramax (Rzmax)
		max.	max.	μm
Stahl oder Gusseisen	N6 Ⓔ	IT5/2	IT5/2	0,8 (4)
Aluminium (Al)	R6 Ⓔ
Magnesium (Mg)	S6 Ⓔ

Zahlenwerte für ISO-Grundtoleranzen (IT-Qualitäten) nach ISO 286-1:2010

IT-Qualität	Nennmaß in mm
	über	–	3	6	10	18	30	50
	bis	3	6	10	18	30	50	80
	Werte in μm
IT3		2	2,5	2,5	3	4	4	5
IT4		3	4	4	5	6	7	8
IT5		4	5	6	8	9	11	13

Axiale Befestigung der Lager

Eine feste Passung genügt meist zur axialen Festlegung

Wird auf axiale Fixierelemente wie Schultern und Sprengringe verzichtet, kann die Gehäusebohrung einfach und besonders wirtschaftlich ausgeführt werden. Gleichzeitig vereinfacht sich dadurch auch der Einbau der Lager.

Laufbahn für Lagerungen ohne Innenring (Direktlagerung)

Laufbahn als Wälzlagerlaufbahn ausführen

Laufen Nadelhülsen und Nadelbüchsen direkt auf der Welle (ohne Innenring), muss die Laufbahn für die Wälzkörper als Wälzlagerlaufbahn ausgeführt (gehärtet und geschliffen) sein. Gestaltung der Laufbahn ➤ Tabelle. Die Angaben in der Tabelle beziehen sich auf allgemein übliche Anwendungsfälle. Ist die Welle nicht als Laufbahn ausführbar, können die Lager mit Schaeffler-Laufringen kombiniert werden. Hier erhöht sich dann jedoch die Bauhöhe der Lager um die Dicke der Ringe.

Toleranzklasse und Oberflächenausführung für die Welle (Direktlagerung)

Wellentoleranz nach ISO 286-2	Rundheitstoleranz	Parallelitätstoleranz	empfohlener Mittenrauwert
	Rundheitstoleranz	Parallelitätstoleranz	Ramax (Rzmax)
	max.	max.	μm
h6 Ⓔ	IT3	IT3	0,2 (1)

Stähle für die Laufbahn (Direktlagerung)

Durchhärtende Stähle

Als Werkstoffe für die Wälzlagerlaufbahn bei Direktlagerung sind durchhärtende Stähle nach ISO 683-17 (wie 100Cr6) geeignet. Diese Stähle können auch randschichtgehärtet werden.

Einsatzstähle

Einsatzstähle entsprechen meistens ISO 683-17 (wie 17MnCr5, 18CrNiMo7-6) oder EN 10084 (wie 16MnCr5).

Stähle für induktive Randschichthärtung

Für Flamm- und Induktionshärtung sind Stähle nach ISO 683-17 (wie C56E2, 43CrMo4) oder DIN 17212 (wie Cf53) zu verwenden.

Oberflächenhärte und Härtetiefe

Soll der Oberflächenhärte: ≧ 670 HV

Die erforderliche Oberflächenhärte von mindestens 670 HV gilt für Laufbahnen, Anlaufscheiben und Wellenschultern. Bei einsatz-, flamm- oder induktionsgehärteten Stählen sind eine Oberflächenhärte von 670 HV bis 840 HV und eine ausreichende Härtetiefe CHD oder SHD sicherzustellen.

Laufbahn weicher als 670 HV

Wenn die Laufbahn zwar den Anforderungen an Wälzlagerwerkstoffen entspricht, jedoch weicher als 670 HV ist, dann darf die Lagerung nicht mit der vollen Tragfähigkeit des Lagers belastet werden. Zur Ermittlung der dynamischen und statischen Belastbarkeit der Lagerung ist die dynamische Tragzahl C der Lager mit dem Minderungsfaktor f_H (dynamischer Härtefaktor) und die statische Tragzahl C_0r mit dem Minderungsfaktor f_H0 (statischer Härtefaktor) zu multiplizieren ➤ Bild und ➤ Bild.

Dynamischer Härtefaktor bei Minderhärte der Laufbahnen/Wälzkörper

f_H = Dynamischer Härtefaktor

HV, HRC = Oberflächenhärte

Statischer Härtefaktor bei Minderhärte der Laufbahnen/Wälzkörper

f_H0 = Statischer Härtefaktor

HV, HRC = Oberflächenhärte

Ermittlung der Einsatzhärtungs-Härtetiefe

Näherungswert zur Einsatzhärtungs-Härtetiefe

Für einen Näherungswert zur Festlegung der Mindesthärtetiefe kann von der Beziehung nach ➤ Formel ausgegangen werden. Als Bezugsgröße für die vorliegende Beanspruchung dient die vom Wälzkörperdurchmesser D_w und von der Beanspruchungshöhe abhängige Vergleichsspannung nach der Gestaltänderungsenergiehypothese (GEH).

Einsatzhärtungs-Härtetiefe

Legende

CHD	mm	Einsatzhärtungs-Härtetiefe (Case Hardening Depth)
D_w	mm	Wälzkörperduchmesser

Die lokale Härte muss stets über der lokal erforderlichen Härte liegen, die aus der Vergleichsspannung berechnet werden kann.

Ermittlung der Einhärtungs-Härtetiefe

Bei diesen Oberflächen-Härteverfahren sind zur Festlegung der erforderlichen Härtetiefe die Belastung und die Kontaktgeometrie zu berücksichtigen.

Ermittlung der Einhärtungs-Härtetiefe

Als Faustformel zur Berechnung der Einhärtungs-Härtetiefe SHD gilt die Beziehung nach ➤ Formel.

Einhärtungs-Härtetiefe

Legende

SHD	mm	Einhärtungs-Härtetiefe (Surface Hardening Depth)
D_w	mm	Wälzkörperduchmesser
R_p0,2	N/mm²	Streckgrenze des Grundwerkstoffs

Ein- und Ausbau

Lager beim Einbau nicht beschädigen

Die Lager sind selbsthaltend (nicht zerlegbar). Ihr Einbau erfolgt mit einem speziellen Einpressdorn ➤ Bild. Der Bund des Einpressdorns muss an der gekennzeichneten Stirnseite (Kurzzeichen) des Lagers anliegen. Zur Halterung des Lagers ist ein Rundschnurring vorzusehen. Länge und Übermaß des Ringes müssen vom Kunden auf die Abmessung und das Gewicht des Lagers abgestimmt werden. Die bei der Montage auftretenden Einpresskräfte hängen von mehreren Faktoren ab. Der Einbau ist so abzustimmen, dass der Lagerbord an der Stirnseite nicht deformiert wird. Erfordert die Anwendung eine von der Beschreibung abweichende Montage, ist der korrekte und beschädigungsfreie Einbau der Lager durch eigene Einbauversuche abzusichern.

Nadelhülsen und Nadelbüchsen dürfen beim Einpressen nicht verkantet werden, da dies zu Beschädigungen des Lagers führen kann. Ist Fettschmierung vorgesehen, sind die Lager vor dem Einbau zu befetten.

Nadelhülse mit einem Einpressdorn montieren: Gestaltung des Montagedorns

Allgemeintoleranzen nach ISO 2768-1

F_w = Innerer Hüllkreisdurchmesser

D = Außendurchmesser des Lagers

R = Radien am Einpressdorn

Rundschnurring

Schaeffler-Montagehandbuch

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.

Rechtshinweis zur Datenaktualität

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.

Weiterführende Informationen

Bei der Auslegung einer Lagerung sind neben den Angaben in diesem Kapitel auch folgende Kapitel in den technischen Grundlagen zu beachten:

Bestimmung der Lagergröße ➤ Link
Steifigkeit ➤ Link
Reibung und Erwärmung ➤ Link
Drehzahlen ➤ Link
Lagerdaten ➤ Link
Schmierung ➤ Link
Abdichtung ➤ Link
Gestaltung der Lagerung ➤ Link
Ein- und Ausbau ➤ Link.

Nadelhülsen und Nadelbüchsen

Vollnadelige Nadelhülsen

Sonderlager

Gelenkkreuzbüchsen

Schmierung vollnadeliger Nadelhülsen

Lager in Sonderausführung

Abgedichtete Lager

Nicht abgedichtete Lager

Abdichtung der Lagerstelle mit Dichtringen G oder SD

Grenzdrehzahl

Bezugsdrehzahlen

Schaeffler Geräuschindex

Prüfung des Hüllkreisdurchmessers Fw

Beispiel

Abmessungsnormen

Toleranzen

Dynamische äquivalente Lagerbelastung

Statische äquivalente Lagerbelastung

Statische Tragsicherheit

Radiale Befestigung der Lager

Axiale Befestigung der Lager

Laufbahn für Lagerungen ohne Innenring (Direktlagerung)

Stähle für die Laufbahn (Direktlagerung)

Durchhärtende Stähle

Einsatzstähle

Stähle für induktive Randschichthärtung

Oberflächenhärte und Härtetiefe

Laufbahn weicher als 670 HV

Ermittlung der Einsatzhärtungs-Härtetiefe

Ermittlung der Einhärtungs-Härtetiefe

Schaeffler-Montagehandbuch

Prüfung des Hüllkreisdurchmessers F_w