Produktmerkmale und Klassifizierung von HRB-Schrägkugellagern

Schrägkugellager eignen sich besonders für die Aufnahme von kombinierten Belastungen, d. h. Belastungen, die gleichzeitig in radialer und axialer Richtung wirken. Die axiale Tragfähigkeit steigt mit zunehmendem Kontaktwinkel α. Der Kontaktwinkel ist wie folgt definiert: Der Winkel zwischen der gemeinsamen Normalen am Kontaktpunkt (oder Mittelpunkt der Kontaktlinie) des Wälzkörpers und der Laufbahn und der Radialebene des Lagers wird als Lagerkontaktwinkel bezeichnet. Die Last wird entlang dieser Linie von einer Laufbahn auf die andere übertragen. Bei einreihigen Lagern kann die Größe des Kontaktwinkels anhand verschiedener Nachsatzzeichen in der Lagerbezeichnung identifiziert werden.

Zu den hergestellten Schrägkugellagern gehören:

- Einreihige Schrägkugellager

- Zweireihige Schrägkugellager

- Vierpunkt-Kugellager

Strukturelle Merkmale von einreihigen Schrägkugellagern

Einreihige Schrägkugellager können nur Axialkräfte in einer Richtung aufnehmen. Bei radialer Belastung entsteht im Lager eine Axialkraft, die durch eine Gegenkraft ausgeglichen werden muss. Daher muss dieser Lagertyp in der Regel durch ein weiteres Lager ausgeglichen werden.

Einreihige Schrägkugellager können mit mehr Stahlkugeln belastet werden, wodurch sie höhere Tragfähigkeit aufweisen. Es gibt drei Arten von Kontaktwinkeln: 15°, 25° und 40°, die jeweils mit den Nachsatzzeichen C, AC und B gekennzeichnet sind. Einreihige Schrägkugellager werden in zwei Kategorien unterteilt: nicht trennbare und trennbare Lager.

Nicht trennbare Lager: Je nach Anwendungsfall werden sie weiter in drei Serien unterteilt: Standard, Hochgeschwindigkeit und Mittel-Hochgeschwindigkeit.

Trennbare Lager: Ihre Innen- und Außenringe können separat montiert werden und werden nur in Bauteilen mit begrenztem Einbauraum (z. B. Magnetzündern) verwendet. Diese Art von Lager wird auch als Magnetzünderlager bezeichnet.

Käfige für nicht trennbare Lager

Die Standardkonstruktion von nicht trennbaren Lagern haben einen innenringgeführten, faserverstärkten Phenolharzkäfig, der in der Lagerbezeichnung nicht gekennzeichnet ist. Andere Käfigtypen werden durch entsprechende Nachsatzzeichen gekennzeichnet:

- TA: Außenringgeführter, faserverstärkter Phenolharzkäfig

- TN: Verstärkter, spritzgegossener Käfig aus Nylon 66

- M: Messingkäfig

Trennbare Lager (d. h. Magnetlager)

Trennbare Lager (Magnetlager) verwenden hauptsächlich verstärkte, spritzgegossene Käfige aus Nylon 66. Bei Bedarf können auch Lager mit gestanzten Käfigen aus Messingblech geliefert werden.

Lager mit verstärkten spritzgegossenen Käfigen aus Nylon 66 eignen sich für die meisten Anwendungen und können normalerweise in einem Temperaturbereich von -30 °C bis 120 °C betrieben werden.

Anpassung und Vorspannung von einreihigen Schrägkugellagern

Aufgrund der strukturellen Eigenschaften von einreihigen Schrägkugellagern werden diese in der Regel in einer angepassten Konfiguration aus zwei oder mehr Lagern desselben Modells verwendet. Die gängigen Anpassungsmethoden sind wie folgt:

1. Back-to-Back (DB): Zwei einreihige Schrägkugellager werden Rücken an Rücken montiert. Die Kontaktwinkellinien divergieren entlang der Drehachse. Diese Konfiguration kann bidirektionalen Axialbelastungen gut standhalten und weist hohe Steifigkeit und Kippmomentleistung auf.

2. Face-to-Face (DF): Zwei einreihige Schrägkugellager werden gegenüberliegend montiert. Die Kontaktwinkellinien konvergieren zur Drehachse. Obwohl ihre Steifigkeit relativ gering ist, kann die Vorspannung effektiv erhöht werden.

3. Tandem (DT): Zwei einreihige Schrägkugellager sind hintereinander montiert. Die Kontaktwinkel sind parallel. Diese Konfiguration kann radiale und axiale Belastungen gleichmäßig verteilen, hält jedoch in der Regel nur axialen Belastungen in einer Richtung stand. Sie wird häufig für die gegenüberliegende Montage an beiden Enden einer Maschine verwendet, um die axiale Stabilität auszugleichen und zu begrenzen.

Bei gepaarten oder mehrteiligen abgestimmten Lagern muss bei der Montage eine bestimmte Vorspannung angelegt werden. Die Auswahl der geeigneten Vorspannung kann die Steifigkeit des Spindelsystems verbessern, den Temperaturanstieg verringern und die Bearbeitungsgenauigkeit des Systems erhöhen. Die Vorspannungen der Lager werden in drei Klassen unterteilt: leicht (A), mittel (B) und schwer (C). Anwender können die geeignete Klasse entsprechend den tatsächlichen Arbeitsbedingungen des Spindelsystems auswählen.

Einreihige Schrägkugellager mit Kontaktwinkel von 40° (Nachsatzzeichen B) werden je nach Anwendungsbereich in zwei Ausführungen hergestellt:

- Eine Ausführung eignet sich für Konfigurationen, bei denen nur ein Lager an jeder Lagerposition installiert ist.

- Die andere Ausführung eignet sich für Konfigurationen, bei denen zwei oder mehr Lager in beliebiger Kombination nebeneinander installiert sind (universelle Anpassung).

Lager, die für die universelle Anpassung verwendet werden, sind speziell für benachbarte Installation in beliebiger Kombination konstruiert und hergestellt. Sie können das vorgegebene Axialspiel und gleichmäßige Lastverteilung erreichen, ohne dass Ausgleichsscheiben oder ähnliche Vorrichtungen eingestellt werden müssen. Das Nachsatzzeichen für Lager mit universeller Anpassung lautet CB, wobei „C“ für das Spiel und „B“ für die Größe des Spielwerts steht. Lager mit kleinerem oder größerem Spiel sind ebenfalls erhältlich (mit den Nachsatzzeichen CA bzw. CC). Bei vorgespannten Lagern werden leichte Vorspannung, mittlere Vorspannung und starke Vorspannung durch die Nachsatzzeichen GA, GB bzw. GC gekennzeichnet (wobei „G“ für Vorspannung oder negatives Spiel steht).