Lagerklassifikation und Eigenschaften

Ein Lager ist ein technisches Bauteil, das eine Welle, Achse oder andere Struktur trägt, deren Positionierung im Raum fixiert, eine Drehung, Schwingung oder lineare Bewegung mit geringstem Widerstand ermöglicht, Lasten aufnimmt und auf andere Teile der Struktur überträgt.

Bei Lagern wird in folgende Haupttypen unterschieden: Wälzlager, Gleitlager, gasdynamische Lager, hydrostatische Lager, Magnetlager. Im Maschinenbau werden hauptsächlich Wälzlager und Gleitlager verwandt.

Es gibt Wälzlager die ohne Käfig hergestellt werden. Solche Lager haben eine große Anzahl von Walzkörpern was ihre Tragfähigkeit erhöht. Jedoch eignen sie sich aufgrund der erhöhten Rollwiderstände nur bedingt für höhere Drehzahlen. Wälzlager arbeiten hauptsächlich mit Rollreibung (Gleitreibungsverluste zwischen dem Käfig und Walzkörpern sind nur gering), daher werden im Vergleich zu Gleitlagern sowohl Energieverluste durch Reibung als auch Verschleiß verringert. Geschlossene Wälzlager (mit Deck- o. Dichtscheiben) erfordern fast keine Wartung (Schmierwechsel), offene sind hingegen empfindlich gegenüber Fremdkörpern, was zu einer schnellen Zerstörung des Lagers führen kann.

Lager werden nach folgenden Merkmalen klassifiziert:

1) Richtung der aufgenommenen Last relativ zur Achse der Welle;

Auf dieser Basis wird unterteilt in:

• Radiallager, die für Radiallasten ausgelegt sind;

• Radialdrucklager, die kombinierten Belastungen standhalten, d.h. gleichzeitig oder wechselnd radiale und axiale;

• Axiallager, die für axiale Belastung ausgelegt sind.

2) Form der Rollkörper

Es wird in Kugel- und Rollenlager unterteilt. Erstere haben sphärische Rollkörper, Zweitere zylindrische (kurze, lange oder Nadel), konische, tonnenförmige (symmetrisch oder asymmetrisch) oder gewickelte.

3) Reihenanzahl der Rollkörper

Es wird in ein-, zwei-, vier-, und mehrreihige Lager unterteilt.

4) Spannlager

Unterscheidung nach Form des Außenrings - sphärisch (Einstellager) oder zylindrisch

Diese Klassifizierung ist jedoch relativ zu sehen, da sie nicht disjunkt ist und viele Lagertypen unterschiedliche Anforderungen gleichzeitig erfüllen können. Beispielsweise kann ein Rillenkugellager eine radiale und zusätzlich eine leichte axiale Belastung aufnehmen, sodass es bei hohen Drehzahlen dessen gerechtfertigter ist als die eines Drucklagers. Es gibt daher keine festen Regeln für die Auswahl des Lagertyps. Darüber hinaus müssen Konstrukteure häufig bei ihren Entscheidungen zwischen gegenesetzlichen Anforderungen abwägen.

Die Lagerauswahl nach Außen- und Innendurchmessern muß manchmal dem Durchmesser einer Gehäuseöffnung oder einer Welle entsprechend ausgewählt werden. Begrenzte Platzverhältnisse in Radialrichtung erzwingen die Verwendung von Nadellagern und manchmal sogar eines Nadelkäfigs, wobei die Funktion des Außen- und Innenrings die umgebenden Bauteile der Maschine übernehmen. Bei knappem Raum in der Axialen werden Lager dünne Lager mit kurzen Zylinderrollen verwandt.