Schrägkugellager

Einreihige Schrägkugellager

Einreihige Schrägkugellager eignen sich gut, wenn:

• Lagerungen kombinierte Belastungen – d. h. gleichzeitig wirkende Radial- und Axialbelastungen – aufnehmen müssen ➤ Bild
• einseitig mittlere bis hohe Axiallasten vorliegen
• eine steife axiale Führung gefordert ist
• die Lagerung axial spielfrei oder vorgespannt sein muss
• bei höheren Radial- und Axiallasten hohe Drehzahlen gefordert sind
• die Lagerung bei den oben genannten Anforderungen auch geräuscharm laufen soll.

Schrägkugellager: Drehzahlvergleich mit Kegelrollenlager nG = Grenzdrehzahl

Lagerausführung

Ausführungsvarianten

Das Standardsortiment umfasst die Lager der Reihen 718..-B, 70..‑B(‑2RS), 72..-B(‑2RS), 73..‑B(‑2RS) und 74..‑B. Für unterschiedliche  Anwendungszwecke ausgelegt, gibt es diese Lager als:

• Lager der Grundausführung für Lagerungen mit Einzellagern ➤ Bild
• Universallager für den satzweisen Einbau in Tandem-, O- oder X‑Anordnung ➤ Bild, ➤ Bild, ➤ Bild
• X-life-Lager ➤ Link.

Darüber hinaus stehen einreihige Schrägkugellager noch in weiteren Maßreihen,  Ausführungen und Größen zur Verfügung. Informationen zu diesen Lagern gibt Schaeffler auf Anfrage. Größere Kataloglager GL 1.

Lager der Grundausführung für Lagerungen mit Einzellagern

Die Kräfte werden schräg zur Radialebene übertragen

Einreihige Schrägkugellager gehören zur Gruppe der Radial-Kugellager. Diese selbsthaltenden Baueinheiten haben massive Außen- und Innenringe. Käfige aus Polyamid, Stahlblech oder Messing führen die Wälz­körper. Die Lagerringe sind mit einer hohen und einer niedrigen Schulter ausgeführt ➤ Bild. Bedingt durch die unterschiedlichen Schulter­höhen unterscheidet sich das Montageverfahren von dem der Rillenkugellager. Die mögliche Kugelanzahl ist bei abmessungsgleichen Schrägkugellagern höher als bei Rillenkugellagern. Gegenüber Rillen­kugellagern sind die Laufbahnen im Innen- und Außenring in Richtung der Lagerachse schräg gegeneinander angeordnet. Dadurch werden die Kräfte unter einem definierten Druckwinkel (schräg zur Radialebene) von einer Laufbahn auf die andere übertragen ➤ Bild.

Für Lagerstellen mit jeweils nur einem Lager

Diese Schrägkugellager kommen in Frage, wenn pro Lagerstelle nur ein Lager eingesetzt wird. Da die Lager die üblichen Lagerring-Toleranzen haben (sie werden mit der Toleranzklasse Normal gefertigt), eignen sie sich nicht für den Einbau unmittelbar nebeneinander. In solchen Fällen sollte auf Universallager zurückgegriffen werden.

Einreihiges Schrägkugellager der Grundausführung Fr = Radiale Belastung Fa = Axiale Belastung α = Nenndruckwinkel

Universallager für den satzweisen Einbau

Lager sind in beliebiger Anordnung paarweise einbaubar

Einreihige Schrägkugellager, die für den paarweisen (satzweisen) Einbau unmittelbar nebeneinander bestimmt sind, werden als sogenannte Universalausführung gefertigt ➤ Bild, ➤ Bild, ➤ Bild. Diese Lager können ohne Passscheiben in jeder beliebigen Anordnung gepaart werden. Das montierte Lagerpaar hat dann je nach gewählter Ausführung das gewünschte axiale Spiel, Spielfreiheit oder Vorspannung. Dies vereinfacht die Gestaltung der Lagerung und den Einbau der Lager.

Bei der Bestellung ist jeweils die Anzahl der Lager und nicht die Anzahl der Lagerpaare anzugeben.

Nachsetzzeichen: UA, UB, UO, UL, UM, UH

Lager in Universalausführung sind am Nachsetzzeichen UA, UB, UO, UL, UM oder UH zu erkennen ➤ Tabelle. Werden Lager der Universalaus­führung satzweise angeordnet, dann ergibt sich ein definiertes Axialspiel bzw. eine axiale Vorspannung:

• UA = Lagersatz mit geringer Axialluft
• UB = Lagersatz mit geringerer Axialluft als UA
• UO = Lagersatz spielfrei bei O- und X-Anordnung
• UL = Lagersatz leicht vorgespannt
• UM = Lagersatz mittel vorgespannt
• UH = Lagersatz stark vorgespannt.

Gründe für den satzweisen Einbau

Ein satzweiser Einbau einreihiger Schrägkugellager wird gewählt, wenn:

• die Tragfähigkeit eines Lagers nicht ausreicht (Lagersatz in Tandem­anordnung)
• kombinierte oder axiale Belastungen in beiden Richtungen auftreten und die Lagerung über ein definiertes Axialspiel verfügen muss (Lagersatz in O- oder X-Anordnung).

Bei satzweisem Einbau sind folgende Anordnungen möglich:

• Tandem-Anordnung ➤ Bild
• O-Anordnung ➤ Bild
• X-Anordnung ➤ Bild.

Lagersätze in Tandem-Anordnung

Tandem-Anordnung

Bei Tandem-Anordnung verlaufen die Drucklinien parallel zueinander ➤ Bild. Axiale Kräfte werden auf beide Lager gleichmäßig verteilt, der Lagersatz kann diese jedoch nur aus einer Richtung aufnehmen. Zur Aufnahme axialer Kräfte aus der Gegenrichtung und zur Aufnahme von kombinierten Belastungen wird der Lagersatz immer gegen ein weiteres Lager angestellt.

Universallager, satzweiser Einbau in Tandem-Anordnung Lagersatz in Tandem-Anordnung

Lagersätze in O-Anordnung

O-Anordnung

Bei O-Anordnung zeigen die von den Drucklinien gebildeten Kegel mit ihren Spitzen nach außen, d. h. sie laufen zur Lagerachse hin auseinander ➤ Bild. Lagersätze in O-Anordnung nehmen axiale Kräfte aus beiden Richtungen auf, jedoch immer nur von einem Lager. Sie ergeben durch den großen Stützabstand (d. i. der Abstand der Druckkegelspitzen zueinander) relativ steife Lagerungen (geringes Kippspiel) und sind auch zur Aufnahme von Kippmomenten geeignet.

Universallager, satzweiser Einbau in O-Anordnung Lagersatz in O-Anordnung S = Druckkegelspitze H = Stützabstand

Lagersätze in X-Anordnung

X-Anordnung

Bei X-Anordnung zeigen die von den Drucklinien gebildeten Kegel mit ihren Spitzen nach innen, d. h. sie laufen zur Lagerachse hin zusammen ➤ Bild. Solche Lagersätze nehmen ebenfalls axiale Kräfte aus beiden Richtungen auf, allerdings auch immer nur von einem Lager. Die Stütz­basis ist jedoch kleiner als bei O-Anordnung. Dadurch sind die Sätze nicht so starr wie bei einer O-Anordnung. Außerdem eignen sie sich weniger gut zur Aufnahme von Kippmomenten.

Universallager, satzweiser Einbau in X-Anordnung Lagersatz in X-Anordnung H = Stützabstand

X-life-Premiumqualität

Viele Größen der Reihen 70..-B, 72..-B, 73..-B und 74..-B sind als X-life-Lager lieferbar. Gegenüber einreihigen Standard-Schrägkugellagern sind diese Lager wesentlich leistungsstärker ➤ Bild. Erreicht wird dies u. a. durch die geänderte Innenkonstruktion und höhere Oberflächengüte der Kontaktflächen, das optimierte Käfigdesign sowie durch die bessere Qualität des Stahls und der Wälzkörper.

Vorteile

Höherer Kundennutzen durch X-life

Aus den technischen Detailverbesserungen ergibt sich eine Reihe von Vorteilen wie z. B.:

• eine günstigere Lastverteilung im Lager und damit eine höhere dynamische Belastbarkeit der Lager ➤ Bild
• eine höhere Laufruhe
• ein reibungsärmerer, energieeffizienterer Lauf
• eine niedrigere Wärmeentwicklung im Lager
• höhere mögliche Drehzahlen
• ein geringerer Schmierstoffverbrauch und dadurch längere Wartungsintervalle
• eine messbar längere Gebrauchsdauer der Lager
• eine hohe Betriebssicherheit
• kompakt bauende, umweltfreundliche Lagerungen.

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

Einreihige X-life-Schrägkugellager haben das Nachsetzzeichen XL im Kurzzeichen ➤ Bild und ➤ Bild.

Vergleich der dynamischen Tragzahl Cr – Lagerreihe 73..‑B‑XL, Bohrungskennzahl 05 bis 26 mit einem Lager ohne X-life-­Qualitäten (73..-B) Cr = Dynamische Tragzahl Bohrungskennzahl

Anwendungsbereiche

Breites Einsatzspektrum

Aufgrund ihrer besonderen technischen Merkmale eignen sich einreihige X-life-Schrägkugellager sehr gut für Lagerungen in:

• Kompressoren
• Flüssigkeits- und Hydraulikpumpen
• Automotive-Fahrwerken und -Getrieben
• Industriegetrieben
• Elektromotoren
• Industrieventilatoren
• Werkzeugmaschinen
• Textilmaschinen.

X-life steht für eine hohe Produkt-Leistungsdichte und damit für einen besonders großen Kundennutzen.

Belastbarkeit

Radiale Belastung

Einreihige Schrägkugellager nehmen hohe radiale Kräfte auf. Auch reine Radialbelastungen sind möglich, wenn die Lager angestellt sind.

Eine axiale Belastung ist nur einseitig möglich

Axiale Belastungen werden – bedingt durch die Form und Lage der Laufbahnschultern – nur aus einer Richtung übertragen ➤ Bild. Müssen diese Schrägkugellager axiale Kräfte aus beiden Richtungen aufnehmen, werden sie gegen ein zweites Lager angestellt, das spiegelbildlich angeordnet ist ➤ Bild und ➤ Bild.

Die axiale Belastbarkeit der Lager steigt mit der Größe des Druckwinkels

Der Druckwinkel α ist der Winkel, den die Drucklinie mit der Radialebene einschließt und unter dem die Belastung von einer Laufbahn auf die andere übertragen wird ➤ Bild. Mit der Größe von α steigt auch die axiale Tragfähigkeit des Lagers, d. h. je größer der Winkel ist, desto höher kann das Lager axial belastet werden. Dadurch eignen sich Schrägkugel­lager besser zur Aufnahme höherer Axialkräfte als Rillenkugellager. Aufgrund des Nenndruckwinkels von α = 40° nehmen einreihige Schrägkugellager einseitig hohe axiale Belastungen auf.

Zu lieferbaren Schrägkugellagern mit anderen Druckwinkeln als α = 40° bitte bei Schaeffler rückfragen.

Druckwinkel und Kraftfluss α = Druckwinkel Drucklinie Kraftfluss

Belastbarkeit von Lagersätzen

Die dynamischen und statischen Tragzahlen C_r und C_0r in den Produkt­tabellen beziehen sich immer auf das Einzellager. Werden zwei Lager gleicher Größe und Ausführung unmittelbar nebeneinander in O- oder X‑Anordnung eingebaut, gelten für die Lagerpaare:

• C_r = 1,625 · C_{r Einzellager}
• C_0r = 2 · C_{0r Einzellager}.

Ausgleich von Winkelfehlern

Die Winkeleinstellbarkeit der Lager ist sehr gering

Einreihige Schrägkugellager eignen sich nicht zum Ausgleich von Winkelfehlern. Fluchtungsfehler erzeugen zusätzlich innere Kräfte im Lager, die neben höheren Temperaturen auch zu einer Reduzierung der Lager­lebensdauer führen.

Satzweise eingebaute Schrägkugellager

Schiefstellungen bei satzweise eingebauten Schrägkugellagern führen – besonders bei kleiner Lagerluft und O-Anordnung – zu erhöhten Kugel- und Käfigbeanspruchungen, da die Winkelfehler unter Zwang zwischen den Kugeln und Laufbahnen aufgenommen werden. Das wiederum kann sich negativ auf die Gebrauchsdauer der Lager auswirken. Zu beachten ist außerdem, dass sich durch eine Schiefstellung der Lagerringe das Lauf­geräusch erhöht.

Schmierung

Befettete Lager sind wartungsfrei

Beidseitig abgedichtete Schrägkugellager sind mit einem Qualitätsfett befettet und müssen nicht nachgeschmiert werden.

Nicht befettete Lager sind zu schmieren

Offene und einseitig abgedichtete Lager sind nicht befettet. Diese Lager müssen mit Öl oder Fett geschmiert werden.

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.

Abdichtung

Abdichtung mit berührenden Dichtungen 2RS

Lager mit dem Nachsetzzeichen 2RS haben beidseitig Lippendichtungen ➤ Tabelle. Sie eignen sich durch ihre gute Dichtwirkung zum Einsatz in staubiger, schmutziger oder feuchter Umgebung.

Offene Lager

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

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

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.

Grenzdrehzahlen

Die Grenzdrehzahl n_G ist die kinematisch zulässige Drehzahl des Lagers. Sie darf auch bei günstigen Einbau- und Betriebsbedingungen nicht ohne vorherige Rücksprache mit Schaeffler überschritten werden ➤ Link.

Die in den Produkttabellen angegebenen Werte gelten bei nicht abge­dichteten oder gedeckelten Lagern für Ölschmierung und bei werkseitig befetteten, abgedichteten oder gedeckelten Lagern für Fettschmierung.

Werte bei Fettschmierung

Bei Fettschmierung sind jeweils 75% des in den Produkttabellen angegebenen Wertes zulässig.

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.

Lagersätze in Universalausführung

Lagerpaare haben in der Regel niedrigere Drehzahlen als Einzellager

Schrägkugellager in Universalausführung können in X-, O- oder Tandem-Anordnung eingesetzt werden ➤ Bild bis ➤ Bild. Die thermisch zulässige Betriebsdrehzahl eines Lagerpaares liegt dann etwa 20% unter der berechneten zulässigen Betriebsdrehzahl des Einzellagers.

Geräusch

Als neues Merkmal zum Vergleich des Geräuschniveaus unterschiedlicher Lagerarten und Baureihen wurde der Schaeffler Geräuschindex (SGI) entwickelt. Damit ist es erstmals möglich, eine Geräuschbewertung von Wälzlagern durchzuführen.

Schaeffler Geräuschindex

Der SGI-Wert basiert auf dem nach internen Standards maximal zulässigen Geräuschniveau eines Lagers, welches in Anlehnung an ISO 15242 ermittelt wird. Zum Vergleich unterschiedlicher Lagerarten und Baureihen ist der SGI-Wert über der statischen Tragzahl C₀ aufgetragen.

Damit ist es möglich, Lager gleicher Tragfähigkeit direkt zu vergleichen. In den Diagrammen ist jeweils der obere Grenzwert angegeben. Das bedeutet, dass das durchschnittliche Geräuschniveau der Lager noch kleiner ist, als im Diagramm dargestellt.

Der Schaeffler Geräuschindex ist ein zusätzliches Leistungsmerkmal zur Lager­auswahl bei geräuschsensiblen Anwendungen. Die spezifische Eignung eines Lagers für eine Anwendung, beispielsweise hinsichtlich Bauraum, Tragfähigkeit oder Drehzahlgrenze, ist davon unabhängig zu prüfen.

Schaeffler Geräuschindex für einreihige Schrägkugellager SGI = Schaeffler Geräuschindex C0 = Statische Tragzahl

Temperaturbereich

Limitierende Größen

Die Betriebstemperatur der Lager ist begrenzt durch:

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

Mögliche Betriebstemperaturen für einreihige Schrägkugellager ➤ Tabelle.

Zulässige Temperaturbereiche

Betriebs­tempe­ratur	Einreihige Schrägkugellager, offen		Einreihige Schrägkugellager, abgedichtet
	mit Stahlblech- oder Messingkäfig	mit Polyamid-käfig PA66
	–30 °C bis +150 °C, bei D ＞ 240 mm bis +200 °C	–30 °C bis +120 °C	–30 °C bis +110 °C, begrenzt durch den Schmierstoff und Dichtungswerkstoff

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

Käfige

Standard sind Massiv­käfige aus Messing und PA66 sowie Stahlblechkäfige

Standardkäfige und zusätzliche Käfigausführungen für einreihige Schrägkugellager sind aus Messing, Polyamid oder Stahl ➤ Tabelle. Andere Käfige 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 Messing- oder Stahlblechkäfig eingesetzt werden. Bestehen Unsicherheiten bezüglich der Käfigeignung, bitte bei Schaeffler rückfragen.

Käfig, Käfignachsetzzeichen, Bohrungskennzahl

Lagerreihe	Massivkäfig aus Polyamid PA66		Massivkäfig aus Messing		Stahlblechkäfig
	TVH, TVP		MP		JP
	Standard	zusätzlich bei	Standard	zusätzlich bei	zusätzlich bei
	Bohrungskennzahl
718	06 bis 16	‒	‒	‒	‒
70	04 bis 08	‒	‒	‒	‒
72	bis 20, 22 bis 26	‒	21, ab 28	00, 03, ab 05	bis 20, 22
73	bis 20, 22 bis 26	‒	21, ab 28	ab 04	bis 20, 22
74	‒	07 bis 15	05 bis 16	‒	07 bis 15

Lagerluft

Axiale Lagerluft, Vorspannung und Vorspannkraft von Lagersätzen mit Universallagern in O- oder X-Anordnung

Gültig für Lagersätze in O- oder X-Anordnung

Werte zu axialer Lagerluft, Vorspannung und Vorspannkraft der Lager in Universalausführung ➤ Tabelle. Die Werte der axialen Lagerluft gelten für nicht eingebaute Lagersätze in O‑ oder X‑Anordnung, im unbelasteten, messkraftfreien Zustand (ohne elastische Deformation).

Darüber hinaus können die Schrägkugellager auch mit anderer Lagerluft geliefert werden. Bitte dazu bei Schaeffler anfragen.

Axiale Lagerluft, Vorspannung und Vorspannkraft von Lager­sätzen mit Universallagern in O- oder X‑Anordnung für die Toleranzklassen Normal, 6, 5

UA = Lager mit geringer Axialluft
UB = Lager mit geringerer Axialluft als UA
UO = Lager spielfrei bei O- und X-Anordnung
UL = Lager leicht vorgespannt

Toleranzen zu Axialluft und Vorspannung

Toleranzen zu axialer Lagerluft und Vorspannung von Lagersätzen mit Universallager in O- und X-Anordnung ➤ Tabelle.

Toleranzen zur axialen Lagerluft und zur Vorspannung von Lagersätzen mit Universallagern in O- oder X‑Anordnung

Bohrungskennzahl	Toleranzen
	μm
	Lagerreihe
	70..-B, 72..-B		73..-B		74..-B
	Toleranzklasse
	Normal, 6	5	Normal, 6	5	Normal, 6	5
00 bis 07	+8 0	+6 0	+8 0	+6 0	+8 0	+6 0
08 bis 09	+8 0	+6 0	+8 0	+6 0	+12 0	+10 0
10 bis 11	+8 0	+6 0	+12 0	+10 0	+12 0	+10 0
12 bis 34	+12 0	+10 0	+12 0	+10 0	+12 0	+10 0

Abmessungen, Toleranzen

Abmessungsnormen

Die Hauptabmessungen der Schrägkugellager in der Grundausführung entsprechen DIN 628-1:2008 und ISO 12044:2014.

Kantenabstände

Die Grenzmaße für Kantenabstände entsprechen DIN 620‑6:2004. Übersicht und Grenzwerte ➤ Abschnitt.

Toleranzen

Die Toleranzen für die Maß- und Laufgenauigkeit der einreihigen Schrägkugellager entsprechen der Toleranzklasse Normal nach ISO 492:2014. Toleranzwerte nach ISO 492 ➤ Tabelle.

Toleranzen bei Lagern in Universalausführung

Einreihige Lager sind auch in Toleranzklasse 5 lieferbar

Schrägkugellager der Universalausführung UA, UB, UO und UL gibt es außer in der Toleranzklasse Normal (kein Nachsetzzeichen für die Toleranz) auf Anfrage auch in der Toleranzklasse 5 und teilweise in Toleranzklasse 6. Toleranzwerte nach ISO 492 ➤ Tabelle bis ➤ Tabelle. Das Toleranz-Nachsetzzeichen für Lager der Universalausführung in der Toleranzklasse 5 ist dann:

• P5‑UA, P5‑UB, P5‑UO, P5‑UL.

Die Bohrungen der Lager in Universalausführung aller Toleranzklassen sind einheitlich nach Toleranzklasse 5 toleriert (ohne besonderes Nachsetzzeichen). Die Lagerbreite für Universallager ist nach ISO 492:2014 toleriert. Die Breitentoleranzen zeigt ➤ Tabelle.

Toleranz der Ringbreite bei Lagern in Universalausführung

Nenndurchmesser der Bohrung		Breitenabweichung
d		tΔBs
mm		μm
		Lager in Toleranzklasse
		Normal, 6		5
über	bis	U	L	U	L
‒	50	0	–250	0	–250
50	80	0	–380	0	–250
80	120	0	–380	0	–380
120	180	0	–500	0	–380
180	315	0	–500	0	–500

Toleranzsymbole ➤ Tabelle
U = Oberes Grenzabmaß
L = Unteres Grenzabmaß

Nachsetzzeichen

Die Bedeutung der in diesem Kapitel verwendeten Nachsetzzeichen ➤ Tabelle sowie medias interchange http://www.schaeffler.de/std/1B69.

Nachsetzzeichen und ihre Bedeutung

Nachsetzzeichen	Bedeutung der Nachsetzzeichen
B	geänderte Innenkonstruktion, Nenndruckwinkel α = 40°	Standard
JP	Blechkäfig aus Stahl	Standard, abhängig von der Bohrungskennzahl
MP	Massivkäfig aus Messing	Standard, abhängig von der Bohrungskennzahl
TVH, TVP	Massivkäfig aus glasfaserverstärktem Polyamid PA66	Standard, abhängig von der Bohrungskennzahl
P5	Lager in der Toleranzklasse 5	Sonderausführung auf Anfrage
2RS	beidseitig berührende Dichtung (Lippendichtung)	Standard
UA	Universalausführung für paarweisen Einbau, Lagerpaar hat bei O- und X-Anordnung eine geringe Axialluft	Standard
UB	Universalausführung für paarweisen Einbau, Lagerpaar hat bei O- und X-Anordnung eine geringere Axialluft als bei UA	Standard
UH	Universalausführung für paarweisen Einbau, Lagerpaar hat bei O- und X-Anordnung eine starke Vorspannung	auf Anfrage
UL	Universalausführung für paarweisen Einbau, Lagerpaar hat bei O- und X-Anordnung eine leichte Vorspannung	Standard
UM	Universalausführung für paarweisen Einbau, Lagerpaar hat bei O- und X-Anordnung eine mittlere Vorspannung	auf Anfrage
UO	Universalausführung für paarweisen Einbau, Lagerpaar ist bei O- und X-Anordnung spielfrei	Standard
XL	X-life-Lager, abhängig von der Bohrungskennzahl und der Lagerbauform	Standard

Aufbau der Lagerbezeichnung

Beispiele zur Bildung der Lagerbezeichnung

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

Einreihiges Schrägkugellager der Grundausführung: Aufbau des Kurzzeichens

Einreihiges Schrägkugellager in Universalausführung: 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. Ist dies gegeben, wird in die Lebensdauergleichung für P direkt die Lagerbelastung F_r eingesetzt (P = F_r).

P ist eine Ersatzkraft bei kombinierter Belastung und bei verschiedenen Lastfällen

Trifft diese Bedingung nicht zu, muss zur Lebensdauerberechnung zunächst eine konstante Radialkraft bestimmt werden, die (was die Lebensdauer betrifft) eine gleichwertige Beanspruchung darstellt. Diese Kraft wird dynamische äquivalente Lagerbelastung P genannt.

F_a/F_r ≦ 1,14 oder F_a/F_r ＞ 1,14

Die Berechnung von P hängt vom Belastungsverhältnis F_a/F_r und dem Faktor 1,14 ab.

Tandem-Anordnung

Für dynamisch beanspruchte Einzellager und Lagerpaare in Tandem-Anordnung gelten ➤ Formel und ➤ Formel.

Dynamische äquivalente Belastung

Dynamische äquivalente Belastung

Legende

P	N	Dynamische äquivalente Lagerbelastung
Fr	N	Radiale Belastung
Fa	N	Resultierende Axialkraft ➤ Tabelle. Zur Berechnung von Fa sind die Angaben im Abschnitt „Ermittlung der inneren resultierenden Axialkraft Fa für Einzellager und für Lager in Tandem-Anordnung“ zu berücksichtigen ➤ Link

Lagerpaare in O- oder X‑Anordnung

Für dynamisch beanspruchte Lagerpaare in O- oder X-Anordnung gelten ➤ Formel und ➤ Formel.

Dynamische äquivalente Belastung

Dynamische äquivalente Belastung

Legende

P	N	Dynamische äquivalente Lagerbelastung
Fr	N	Radiale Belastung
Fa	N	Resultierende Axialkraft ➤ Formel und ➤ Tabelle

Ermittlung der inneren resultierenden Axialkraft F_a für Einzellager und für Lager in Tandem-Anordnung

Formeln zur Berechnung der inneren resultierenden Axialkraft F_a

Einreihige Schrägkugellager übertragen radiale Kräfte schräg zur Lager­achse von einer Laufbahn auf die andere. Bei einer Welle, die mit zwei einreihigen Schrägkugellagern gleicher oder unterschiedlicher Größe abgestützt wird, führt die radiale Belastung von Lager A durch die Neigung der Laufbahnen (α ≠ 0°) deshalb zu einer axialen Belastung von Lager B. Ebenso wirkt sich die radiale Belastung des Lagers B in einer axialen Belastung von Lager A aus; äußere Kräfte derartiger Lagersysteme ➤ Bild und ➤ Bild. Diese innere resultierende Axialkraft F_a muss bei der Berechnung der dynamischen äquivalenten Lagerbelastung P berücksichtigt werden. Formeln zur Berechnung der resultierenden Axialkraft F_a ➤ Tabelle. Die Tabelle zeigt, wie groß die resultierende Axialkraft – das ist die Summe bzw. Differenz von innerer und äußerer Axialkraft – bei Lagerungen nach ➤ Bild und ➤ Bild ist. Für die Tabelle gilt: Das Lager, auf das die äußere Axialkraft K_a gerichtet ist, wird mit A bezeichnet, das Gegenlager mit B.

Voraussetzungen zur Berechnung

Lager A wird radial mit F_rA, Lager B radial mit F_rB belastet ➤ Bild und ➤ Bild. F_rA und F_rB greifen in den Druckmittelpunkten der Lager an (Maß a in den Produkttabellen) und werden immer als positiv angesehen. Die Lager sind spielfrei, jedoch ohne Vorspannung.

Ermittlung der inneren resultierenden Axialkraft F_a

Fall	Belastungsverhältnis	Äußere Axialkraft	Resultierende Axialkraft Fa
			Lager A	Lager B
1		Ka ≧ 0		Fa wird rechnerisch nicht berücksichtigt
2				Fa wird rechnerisch nicht berücksichtigt
3			Fa wird rechnerisch nicht berücksichtigt

F_a = Innere resultierende Axialkraft, die bei der Berechnung der dynamischen äqui­valenten Lagerbelastung P einzusetzen ist.
Y_A = Y_B = 0,57

Angestellte Lagerung mit zwei einreihigen Schrägkugellagern in O‑Anordnung, äußere Kräfte Ka = Äußere Axialkraft, die auf das Lager wirkt FrA = Radiale Belastung, Lager A FrB = Radiale Belastung, Lager B

Angestellte Lagerung mit zwei einreihigen Schrägkugellagern in X‑Anordnung, äußere Kräfte Ka = Äußere Axialkraft, die auf das Lager wirkt FrA = Radiale Belastung, Lager A FrB = Radiale Belastung, Lager B

Beispiel zur Ermittlung der inneren resultierenden Axialkraft F_a

Lagerung einer Ritzelwelle

Für die Lagerung einer Ritzelwelle sind einreihige Schrägkugellager vor­gesehen ➤ Bild. Die Lagerung soll angestellt und in O-Anordnung ausgeführt werden. Zur Berechnung der nominellen Lebensdauer ist die dynamische äquivalente Lagerbelastung P zu ermitteln.

Belastungsschema der Ritzelwelle Ka = Äußere Axialkraft = 6,52 kN Kr = Äußere Radialkraft = 0,82 kN Kt = Tangentialkraft = 5,88 kN Resultierende Radialkräfte Fr Lager A, FrA = 7,30 kN Lager B, FrB = 2,20 kN

Bei einer Lagerung mit zwei Einzellagern ist die resultierende Axialkraft F_a zu berücksichtigen

Lager A nimmt die äußere Axialkraft K_a auf. Da es sich hier um eine angestellte Lagerung mit zwei Einzellagern handelt, muss bei der Lagerberechnung die innere resultierende Axialkraft F_a des Lagersystems nach ➤ Tabelle berücksichtigt werden. Für beide Schrägkugellager gilt Y_A = Y_B = 0,57. Belastungen ➤ Bild.

1. Schritt

Belastungsverhältnis mit ➤ Formel ermitteln.

Belastungsverhältnis

2. Schritt

Ergebnis mit möglichen Fällen vergleichen ➤ Tabelle. Es kann Fall 2 oder Fall 3 in Frage kommen ➤ Tabelle.

Ermittlung der inneren resultierenden Axialkraft F_a

Fall	Belastungsverhältnis	Äußere Axialkraft	Resultierende Axialkraft Fa
			Lager A	Lager B
2				‒
3			‒

Parameter ➤ Formel
Y_A = Y_B = 0,57

3. Schritt

Mit ➤ Formel überprüfen, ob Fall 2 zutrifft ➤ Tabelle.

Äußere Axialkraft in Relation zum Belastungsverhältnis

Fall 2 trifft zu ➤ Tabelle.

4. Schritt

F_a ermitteln

Mit ➤ Formel die innere resultierende Axialkraft F_a für Lager A ermitteln. Es gelten die Berechnungen nach ➤ Tabelle, Fall 2.

Innere resultierende Axialkraft

Wert F_a zur Berechnung von P einsetzen

Zur Berechnung der dynamischen äquivalenten Lagerbelastung P wird dann für Lager A der ermittelte Wert für F_a in ➤ Formel eingesetzt, da F_a/F_rA ＞ 1,14 ist (8,45 kN/7,30 kN ＞ 1,14).

Statische äquivalente Lagerbelastung

Tandem-Anordnung

Für statisch beanspruchte Einzellager und Lagerpaare in Tandem-Anordnung gelten ➤ Formel und ➤ Formel.

Statische äquivalente Belastung

Statische äquivalente Belastung

Legende

P0	N	Statische äquivalente Lagerbelastung
F0r, F0a	N	Größte auftretende radiale oder axiale Belastung (Maximal­belastung)

Für statisch beanspruchte Lagerpaare in O- oder X-Anordnung gilt ➤ Formel.

Statische äquivalente Belastung

Legende

P0	N	Statische äquivalente Lagerbelastung
F0r, F0a	N	Größte auftretende radiale oder axiale Belastung (Maximal­belastung)

Statische Tragsicherheit

S₀ = C₀/P₀

Neben der nominellen Lebensdauer L (L_10h) ist immer auch die statische Tragsicherheit S₀ zu überprüfen ➤ Formel.

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/100 notwendig

Damit zwischen den Kontaktpartnern kein Schlupf auftritt, müssen die Schrägkugellager stets ausreichend hoch belastet sein. Erfahrungsgemäß ist dazu eine radiale Mindestbelastung in der Größenordnung von P ＞ C_0r/100 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

Lagerringe auf ganzem Umfang und ganzer Breite abstützen

Damit die Tragfähigkeit der Lager voll genutzt werden kann und so auch die geforderte Lebensdauer erreicht wird, müssen die Lagerringe durch Auflageflächen auf ihrem ganzen Umfang und über die volle Laufbahnbreite fest und gleichmäßig abgestützt werden. Die Abstützung ist als zylindrische Sitzfläche ausführbar. Die Sitz- und Auflageflächen sollen nicht durch Nuten, Bohrungen oder sonstige Ausnehmungen unter­brochen sein. Die Genauigkeit der Gegenstücke muss bestimmten Anforderungen entsprechen ➤ Tabelle bis ➤ Tabelle.

Radiale Befestigung der Lager – Passungsempfehlungen

Für eine sichere radiale Befestigung sind feste Passungen notwendig

Neben der ausreichenden Abstützung der Ringe müssen die Lager auch radial sicher befestigt werden, damit die Lagerringe auf den Gegenstücken unter Last nicht wandern. Das geschieht im Allgemeinen durch feste Passungen zwischen den Lagerringen und den Gegenstücken. Werden die Ringe nicht ausreichend oder fehlerhaft befestigt, kann dies zu schweren Schäden an den Lagern und angrenzenden Maschinenteilen führen. Bei der Wahl der Passungen sind Einflussgrößen wie Umlaufverhältnisse, die Höhe der Belastung, die Lagerluft, Temperaturverhältnisse, die Ausführung der Gegenstücke und Ein- und Ausbaumöglichkeiten zu berücksichtigen.

Treten stoßartige Belastungen auf, sind feste Passungen (Übergangs- oder Übermaßpassung) notwendig, damit sich die Ringe zu keinem Zeitpunkt lockern. Zu Spiel-, Übergangs- oder Übermaßpassung ➤ Tabelle und ➤ Tabelle.

Bei der Gestaltung der Lagerung sind die folgenden Angaben aus den ­technischen Grundlagen zu berücksichtigen:

• Umlaufverhältnisse ➤ Link
• Toleranzklassen für zylindrische Wellensitze (Radiallager) ➤ Tabelle
• Wellenpassungen ➤ Link
• Toleranzklassen für Lagersitze in Gehäusen (Radiallager) ➤ Tabelle
• Gehäusepassungen ➤ Link

Axiale Befestigung der Lager – Befestigungsarten

Die Lager müssen auch in axialer Richtung sicher festgelegt sein

Da eine feste Passung allein meist nicht ausreicht, die Lagerringe auf der Welle und in der Gehäusebohrung auch in axialer Richtung sicher festzulegen, muss dies in der Regel durch eine zusätzliche axiale Befestigung bzw. Sicherung erfolgen. Die axiale Fixierung der Lagerringe ist auf die Art der Lageranordnung abzustimmen. Geeignet sind prinzipiell Wellen- und Gehäuseschultern, Gehäusedeckel, Muttern, Abstandsringe, Sicherungsringe usw. ➤ Bild und ➤ Bild.

Maß-, Form- und Laufgenauigkeit für die Lagersitze

Für den Wellensitz mindestens IT6, für den Gehäusesitz mindestens IT7 vorsehen

Die Genauigkeit des Lagersitzes auf der Welle und im Gehäuse soll der Genauigkeit des eingesetzten Lagers entsprechen. Bei einreihigen Schrägkugellagern mit der Toleranzklasse Normal soll der Wellensitz mindestens dem Grundtoleranzgrad IT6, der Gehäusesitz mindestens IT7 entsprechen; bei der Toleranzklasse 6 soll der Wellensitz mindestens IT5, der Gehäusesitz IT6 entsprechen. Richtwerte für die Form- und Lagetoleranzen der Lagersitzflächen ➤ Tabelle, Toleranzen t₁ bis t₃ entsprechend ➤ Bild. Zahlenwerte für die IT-Qualitäten ➤ Tabelle.

Richtwerte für die Form- und Lagetoleranzen der Lagersitzflächen

Toleranzklasse der Lager		Lagersitz-fläche	Grundtoleranzgrade nach ISO 286-1 (IT-Qualitäten)
nach ISO 492	nach DIN 620		Durch­messer­toleranz	Rundheits­toleranz	Paralle­litäts­toleranz	Gesamt­planlauf-­toleranz der Anlage­schulter
				t1	t2	t3
Normal	PN (P0)	Welle	IT6 (IT5)	Umfangs­last IT4/2	Umfangs­last IT4/2	IT4
				Punkt­last IT5/2	Punkt­last IT5/2
		Gehäuse	IT7 (IT6)	Umfangs­last IT5/2	Umfangs­last IT5/2	IT5
				Punkt­last IT6/2	Punkt­lastt IT6/2
6	P6	Welle	IT5	Umfangs­last IT3/2	Umfangs­last IT3/2	IT3
				Punkt­last IT4/2	Punkt­last IT4/2
		Gehäuse	IT6	Umfangs­last IT4/2	Umfangs­last IT4/2	IT4
				Punkt­last IT5/2	Punkt­last IT5/2

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

IT-Qualität	Nennmaß in mm
	über	3	6	10	18	30	50	80	120
	bis	6	10	18	30	50	80	120	180
	Werte in μm
IT3		2,5	2,5	3	4	4	5	6	8
IT4		4	4	5	6	7	8	10	12
IT5		5	6	8	9	11	13	15	18
IT6		8	9	11	13	16	19	22	25
IT7		12	15	18	21	25	30	35	40

Rauheit zylindrischer Lagersitze

Ra darf nicht zu groß sein

Die Rauheit der Lagersitze ist auf die Toleranzklasse der Lager abzustimmen. Der Mittenrauwert Ra darf nicht zu groß werden, damit der Übermaßverlust in Grenzen bleibt. Die Wellen müssen geschliffen, die Bohrungen feingedreht werden. Richtwerte in Abhängigkeit von der IT‑Qualität der Lagersitzflächen ➤ Tabelle.

Rauheitswerte für zylindrische Lagersitzflächen – Richtwerte

Nenndurchmesser des Lagersitzes d (D)		empfohlener Mittenrauwert für geschliffene Lagersitze Ramax
mm		μm
		Durchmessertoleranz (IT-Qualität)
über	bis	IT7	IT6	IT5	IT4
‒	80	1,6	0,8	0,4	0,2
80	500	1,6	1,6	0,8	0,4

Anschlussmaße für die Anlageflächen der Lagerringe

Die Anlageflächen für die Ringe müssen ausreichend hoch sein

Die Anschlussmaße von Wellen- und Gehäuseschultern, Abstandsringen usw. müssen sicherstellen, dass die Anlageflächen für die Lagerringe ausreichend hoch sind. Sie müssen jedoch auch zuverlässig verhindern, dass umlaufende Teile des Lagers feststehende Teile streifen. Diese Maße sind Grenzmaße (Größt- oder Kleinst­maße); sie dürfen nicht über- oder unterschritten werden.

Werden einreihige Schrägkugellager in Tandem-Anordnung eingebaut, ist auf eine ausreichende Überdeckung der sich berührenden Außenring-Stirnflächen zu achten. Im Zweifel bitte bei Schaeffler rückfragen.

Anstellen der Lager

Einzellager immer gegen ein zweites Lager anstellen

Einreihige Schrägkugellager müssen immer zusammen mit einem zweiten Lager oder als Lagersatz verwendet werden ➤ Bild. Werden zwei einzelne einreihige Schrägkugellager eingebaut, dann müssen diese so gegeneinander angestellt werden, bis die erforderliche Vorspannung oder das gewünschte Spiel erreicht ist.

Anstellung so wählen, dass die volle Funktion und Betriebssicherheit der Lager gewährleistet ist

Die richtige Anstellung der Lager beeinflusst die Funktion und Betriebs­sicherheit der Lagerung wesentlich. Ist das Spiel zu groß, wird die Trag­fähigkeit der Lager nicht voll genutzt; ist die Vorspannung zu hoch, entstehen durch die stärkeren Reibungsverluste höhere Betriebstemperaturen, die sich wiederum negativ auf die Lebensdauer der Lager aus­wirken.

Angestellte Lagerung mit zwei einreihigen Schrägkugellagern Schrägkugellager in X‑Anordnung montiert

Bei Lagersätzen entfällt das Anstellen

Unmittelbar nebeneinander angeordnete Universallager bzw. zusammengepasste Lager müssen nicht angestellt werden. Das gewünschte Betriebsspiel bzw. die geforderte Vorspannung werden hier durch die Wahl der Lagerluft bzw. Vorspannungsklasse in Verbindung mit den geeigneten Wellen- und Gehäusepassungen erreicht. Die richtige Wahl der Lagerluft bzw. Vorspannung ist bei diesen Lagersätzen deshalb besonders zu beachten.

Ein- und Ausbau

Die Ein- und Ausbaumöglichkeiten der Schrägkugellager mit thermischen, hydraulischen oder mechanischen Verfahren sind bereits bei der Gestaltung der Lagerstelle zu berücksichtigen.

Lager beim Einbau nicht beschädigen

Einreihige Schrägkugellager sind nicht zerlegbar. Beim Einbau solcher Lager müssen die Montagekräfte immer am festgepassten Lagerring angreifen.

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.