Inhaltsverzeichnis

  • Gelenklager, wartungsfrei
    • Merkmale
      • Radial-Gelenklager
      • Schräg-Gelenklager
      • Axial-Gelenklager
      • Gleitschichten
      • Lagerwerkstoffe
      • Abdichtung
      • Schmierung
      • Betriebstemperatur
      • Nachsetzzeichen
    • Konstruktions- und Sicherheitshinweise
      • Reibung
      • Einlaufphase
      • Gestaltung der Lagerung
      • Vordimensionierung
      • Dimensionierung und Lebensdauer
      • Austauschbarkeit der Lagerteile
      • Berechnungsbeispiel Radial‑Gelenklager GE50-UK-2TS
      • Berechnungsbeispiel Schräg‑Gelenklager GE50-SW
    • Genauigkeit
      • Gelenklager mit gesprengtem oder geteiltem Außenring

Gelenklager, wartungsfrei

Merkmale

Gelenklager erlauben räumliche Einstellbewegungen und nehmen je nach Bauart radiale, kombinierte oder axiale Belastungen auf.

Radial-Gelenklager

Wartungsfreie Radial-Gelenklager bestehen aus Innenringen, Außenringen und wartungsfreien Gleitschichten. Die Innenringe haben eine zylindrische Bohrung mit kugeliger Außengleitbahn.

Bei den Außenringen ist die Mantelfläche zylindrisch, die Innengleitbahn hohlkugelig ausgebildet.

Als Gleitschicht zwischen Innen- und Außenring wird ELGOGLIDE eingesetzt. Die Baureihen GE..-UK und GE..-FW haben einen PTFE‑Verbundwerkstoff , die Reihe GE..-PW PTFE-Folie . Beschreibung der Gleitschichten, siehe Link.

Die Lager gibt es offen und beidseitig abgedichtet.

Einsatzbereich

Radial-Gelenklager nehmen vorzugsweise radiale Kräfte auf. GE..‑UK-2RS(-2TS), GE..-FW-2RS(-2TS), GE..-DW und GE..-DW-2RS2 sind auch für Wechsellasten bis zur Flächenpressung von p = 150 N/mm2 geeignet. Die Lager werden verwendet, wenn bei wartungsfreiem Betrieb besondere Anforderungen an die Gebrauchsdauer gestellt werden oder aus schmiertechnischen Gründen Lager mit metallischen Gleitpaarungen nicht geeignet sind, wie beispielsweise bei einseitiger Belastung.

Radial-Großgelenklager GE..-DW und GE..-DW-2RS2 mit d ≧ 320 mm sind X-life-Lager und in den Maßtabellen gekennzeichnet.

Diese Lager haben noch leistungsfähigere Werkstoffe, geringere Reibungskoeffizienten und einen niedrigeren Einlauf­verschleiß als vergleichbare Lager.

Geteilter Außenring

Bei der Baureihe GE..-UK-2RS(-2TS) ist der Außenring bis zum Durchmesser d ≦ 140 mm einmal, bei Durchmessern d ≧ 160 mm zweimal gesprengt und mit massiven Haltescheiben zusammen­gehalten.

Bei Lagern GE..-FW-2RS(-2TS) ist der Außenring bis zum Durchmesser d ≦ 120 mm einmal, bei Durchmessern d ≧ 140 mm zweimal gesprengt und mit massiven Haltescheiben zusammen­gehalten. Bei GE..-DW und GE..-DW-2RS2 ist der Außenring radial geteilt. Schrauben und Stifte halten ihn axial zusammen.

Breitere Innenringe

GE..-FW-2RS(-2TS) und GE..-FW haben breitere Innenringe. Dadurch sind größere Kippwinkel möglich.

Baureihe, Gleitschicht, Norm

Radial-Gelenklager werden baureihenspezifisch mit unterschiedlichen Gleitschichten ausgeführt, siehe Tabelle und Kapitel.

Baureihe und Ausführung

Baureihe

Gleitschicht

DIN ISO

Maßreihe

Welle

d

mm

von

bis

GE..-UK-2RS

ELGOGLIDE

12240-1

E

17

300

GE..-UK-2TS

ELGOGLIDE

12240-1

E

30

300

GE..-FW-2RS

ELGOGLIDE

12240-1

G

25

280

GE..-FW-2TS

ELGOGLIDE

12240-1

G

25

280

GE..-DW

ELGOGLIDE (X-life)

12240-1

C

320

1 000

GE..-DW-2RS2

ELGOGLIDE (X-life)

12240-1

C

320

1 000

GE..-UK

PTFE-Verbundwerkstoff 

12240-1

E

6

30

GE..-FW

PTFE-Verbundwerkstoff 

12240-1

G

6

25

GE..-PW

PTFE-Folie 

12240-1

K

6

30

Schräg-Gelenklager

Schräg-Gelenklager GE..-SW entsprechen DIN ISO 12240-2. Sie haben Innenringe mit kugeliger Außengleitbahn und Außenringe mit hohlkugeliger Innengleitbahn, in der die Gleitschicht ELGOGLIDE aufgeklebt ist.

Die Lager sind für Wellendurchmesser von 25 mm bis 200 mm erhältlich. Weitere Größen auf Anfrage.

Einsatzbereich

Die Lager nehmen radiale und axiale Kräfte auf und eignen sich für wechselnde dynamische Belastungen. In paarweiser Anordnung sind vorgespannte Einheiten möglich.

Schräg-Gelenklager werden eingesetzt, wenn hohe Lasten bei geringen Bewegungen übertragen werden. Sie sind eine gute Gleitlageralternative zu Kegelrollenlager 320..-X nach ISO 355 und DIN 720, da sie die gleichen Einbaumaße haben.

Axial-Gelenklager

Axial-Gelenklager GE..-AW entsprechen DIN ISO 12240-3. Bei diesen Baueinheiten lagert die Wellenscheibe in der kugelpfannenförmigen Gleitzone der Gehäusescheibe.

Das Gleitmaterial in der Gehäusescheibe ist ELGOGLIDE, ab einem Nenndurchmesser d ≧ 220 mm ELGOGLIDE in X-life.

Die Lager sind für Wellendurchmesser von 10 mm bis 360 mm erhältlich. Weitere Größen auf Anfrage.

Einsatzbereich

Die Lager nehmen vorzugsweise axiale Kräfte auf. Sie eignen sich als Stütz- oder Fußlager und können auch mit Radial-Gelenklagern der Maßreihe E nach DIN ISO 12240-1 kombiniert werden.

Axial-Gelenklager GE..-AW mit d ≧ 220 mm sind X-life-Lager und in den Maßtabellen gekennzeichnet.

Diese Lager haben noch leistungsfähigere Werkstoffe, geringere Reibungskoeffizienten und einen niedrigeren Einlaufverschleiß als vergleichbare Lager.

Gleitschichten

Wartungsfreie Gelenklager haben besondere Gleitschichten auf Basis von Polytetrafluorethylen PTFE im Außenring.

In der Stufung ihrer Leistungsfähigkeit sind das:

  • ELGOGLIDE, die leistungsstärkste Gleitschicht
  • ELGOGLIDE-W11, die Gleitschicht für geringe Reibung
  • PTFE-Folie 
  • PTFE-Verbundwerkstoff .

Diese Materialien bilden die Gleitlaufbahn, übertragen die auftretenden Kräfte und übernehmen die Schmierung.

ACHTUNG

Wartungsfreie Lager dürfen nicht geschmiert werden!

ELGOGLIDE

Die Gleitschicht besteht aus 0,5 mm starkem ELGOGLIDE, ist in Kunstharz gebettet und auf dem Stützkörper hochfest verankert, ➤ Bild.

Das Fließverhalten der Gleitschicht ist in Verbindung mit dem Stützkörper auch bei höchster Belastung nahezu vernachlässigbar. Der Klebeverbund ist feuchtigkeitsstabil und quellfrei.

ELGOGLIDE ist ein eingetragenes Warenzeichen und ein Produkt von Schaeffler.

ELGOGLIDE, wartungsfreies Gleitlagermaterial
 PTFE-Gewebe , bestehend aus PTFE- und Stützfasern ·
 Harzmatrix ·
 Stützfaser ·
 Stahlstützkörper ·
 Verklebung
ELGOGLIDE-Ausführungen

Für die unterschiedlichen Anforderungen gibt es:

  • ELGOGLIDE
    Das Standardmaterial für höchste dynamische Flächenpressungen von 25 N/mm2 bis 300 N/mm2 und eine hohe Gebrauchsdauer.
  • ELGOGLIDE-W11
    Das Material für dynamische Flächenpressungen von 1 N/mm2 bis 150 N/mm2 und mit geringen Reibungs­koeffizienten auch bei niedrigen Flächenpressungen.
  • Einsatzgrenzen der Gleitlagerwerkstoffe beachten.
PTFE-Folie 

Die PTFE-Folie  (Metallgewebe-Werkstoff) ist in der Außenring-­Kugeloberfläche fixiert, ➤ Bild.

Das Metallgewebe ist aus hochfester Bronze und wirkt als Stabilisator für den eingesinterten Kunststoff-Verbundstoff aus PTFE.

PTFE-Folie , Schnittdarstellung
 Kunststoff-Verbundstoff aus PTFE ·
 Stützkörper ·
 Bronze
PTFE-Verbundwerkstoff 

PTFE-Verbundwerkstoff  besteht aus einem Stahlblech mit aufgesinterter Bronze und eingelagertem Kunststoff-Verbundstoff aus PTFE, ➤ Bild.

Der Verbundwerkstoff ist zwischen der Innenring-Kugeloberfläche und dem äußeren Stahlmantel formschlüssig eingebettet.

PTFE-Verbundwerkstoff , Schnittdarstellung
 Kunststoff-Verbundstoff aus PTFE ·
 Sinterbronze ·
 Stahlblech

Lagerwerkstoffe

Wartungsfreie Gelenklager erfüllen alle Anforderungen, die an die Ermüdungs- und Verschleißfestigkeit, an die Härte, Zähigkeit und Gefügestabilität sowie an einen wartungsfreien Betrieb gestellt werden.

Als Werkstoffe für die Innen- und Außenringe sowie für die Wellen- und Gehäusescheiben wird in der Regel gehärteter und geschliffener Wälzlagerstahl verwendet, siehe Tabelle.

Werkstoffe und Ausführung

Baureihe

Werkstoff

Innenring oder Wellenscheibe

Außenring oder Gehäusescheibe

GE..-UK-2RS
GE..-UK-2TS
GE..-FW-2RS
GE..-FW-2TS

Gehärteter und
geschliffener Wälzlager­stahl, Kugeloberfläche formgefinisht beziehungsweise poliert (ab d ≧ 240 mm) und Durotect CMT-beschichtet.

Einmal gesprengt bei
GE..-UK-2RS(-2TS) bis d ≦ 140 mm und bei GE..-FW-2RS(-2TS) bis d ≦ 120 mm. Darüber zweimal gesprengt und mit massiven Haltescheiben am Außen­durchmesser zusammengehalten.

ELGOGLIDE in der Außenring-Kugeloberfläche verklebt.

GE..-DW
GE..-DW-2RS2

Gehärteter Wälzlager­stahl, Kugeloberfläche
geschliffen, poliert und Durotect CMT-beschichtet.

42CrMo4-TQ nach DIN EN 10083-1, radial geteilt und mit einseitig,
axial angeordneten Schrauben und Stiften zusammengehalten.

ELGOGLIDE in der Außenring-Kugeloberfläche verklebt.

GE..-UK
GE..-FW

Gehärteter Wälzlager-stahl, Kugeloberfläche formgefinisht und Durotect CMT-beschichtet.

Mit speziellem Stauchverfahren
aus zwei ineinandergeschobenen Buchsen um den Innenring geformt; äußerer Stahlmantel nachträglich feinstbearbeitet.

PTFE-Verbundwerkstoff  zwischen Innenring-Kugeloberfläche und äußerem Stahlmantel formschlüssig eingebettet.

GE..-PW

Gehärteter und
geschliffener Wälzlager­stahl, Kugeloberfläche formgefinisht.

Messing, spanlos um den Innenring geformt, Mantelfläche nachträglich feinstbearbeitet.

PTFE-Folie  in der Außenring-Kugeloberfläche fixiert.

GE..-SW
GE..-AW

Gehärteter Wälzlager-stahl, Kugeloberfläche geschliffen, poliert und Durotect CMT-beschichtet.

Außenring bei GE..-SW und Gehäusescheibe bei GE..-AW gehärteter Wälzlagerstahl.

Kugeloberfläche geschliffen,
bei GE..-AW ≧ 160 mm,
Gehäusescheibe ungehärteter Stahl.

ELGOGLIDE in der Außenring-/
Gehäusescheiben-Kugeloberfläche verklebt.

Durotect CM, Durotect CMT

Mikrorissige Hartchrombeschichtung.

Beschichtungsprozess
  • Galvanisches Verfahren
  • Nachgelagerte Wärmebehandlung bei hochfesten Werkstoffen empfehlenswert (gegen Wasserstoffversprödung).
Vorteile, Nutzen
  • Verbessertes Reibungs- und Verschleißverhalten unter Mangelschmierung
  • Erhöhte Lebensdauer durch harte Oberflächen als Verschleißschutz
  • Guter Korrosionsschutz und hohe Beständigkeit gegen viele Chemikalien bei Schichtdicken über 30 μm
  • Schutz gegen Tribokorrosion
  • Schutz gegen Stillstandsmarkierungen (False Brinelling)
  • Niedriger Reibungskoeffizient, gute Gleiteigenschaften
  • Antiadhäsive Eigenschaften.
Übliche Anwendungen

Anwendungen mit hoher Verschleißbelastung im Automotive- und Industriebereich:

  • Gelenklager
  • Wellen
  • Lager- und Motorenkomponenten.
Eigenschaften

Merkmal

Beschichtung

Zusammensetzung

Hartchrom

Farbe

silberfarben (glänzend)

Struktur

mikrorissige Hartchromschicht,
die Ausgangsrauigkeit bleibt weitestgehend erhalten

Schichtdicke

0,1 μm – 500 μm (je nach Anwendung)

Härte

850 HV – 1 100 HV

Temperatur­beständigkeit

farbstabil bis

härtestabil bis

+300 °C

+700 °C

Radial-Gelenklager GE60-UK-2TS, wartungsfrei
 Durotect CMT-beschichteter Innenring
Anwendungsbeispiel mit hoher Verschleißbelastung:
Gelenklager im Bagger
 Durotect CMT-beschichtetes Gelenklager

Abdichtung

Abgedichtete Radial-Gelenklager haben das Nachsetzzeichen 2RS, 2RS2 oder 2TS. Sie sind beidseitig durch Lippendichtungen vor Schmutz und Spritzwasser geschützt.

Radial-Großgelenklager GE..-DW-2RS2 haben Dichtungen mit höherer Dichtwirkung für höchste Anforderungen.

Radial-Gelenklager GE..-UK-2TS und GE..-FW-2TS sind beidseitig mit integrierter, dreilippiger Hochleistungsdichtung abgedichtet.

Schräg-Gelenklager und Axial-Gelenklager sind nicht abgedichtet, können aber durch eine vorgeschaltete Dichtung geschützt werden.

Schmierung

Wartungsfreie Gelenklager haben keine Nachschmiereinrichtung und dürfen nicht geschmiert werden.

ACHTUNG

Wartungsfreie Gelenklager laufen trocken ein! Schmierstoff zerstört den notwendigen Glättungseffekt und verringert die Gebrauchsdauer der Lager erheblich!

Betriebstemperatur

Die zulässige Betriebstemperatur hängt von der Gleitpaarung und der Abdichtung ab, siehe Tabelle.

ACHTUNG

Übersteigt die Temperatur die angegebenen Werte, dann verringern sich die Gebrauchsdauer und die Wirkung der Abdichtung!

Betriebstemperatur

Baureihe

Temperatur

°C

von

bis

GE..-UK

–50

+200

GE..-UK-2RS➤

–30

+130

GE..-UK-2TS➤

–30

+100

GE..-DW

–50

+150

GE..-DW-2RS2➤

–40

+120

GE..-FW

–50

+200

GE..-FW-2RS➤

–30

+130

GE..-FW-2TS➤

–30

+100

GE..-PW

–50

+200

GE..-SW

–50

+150

GE..-AW

–50

+150

**Aufgrund der unterschiedlichen Gleitschichten bei den Baureihen, siehe Tabelle, sind diese Lager, sollten sie ohne Dichtungen eingesetzt werden, für Temperaturen von –50 °C bis +150 °C geeignet.

Temperaturbeständige Dichtungen

Sind für abgedichtete Lager höhere Temperaturen notwendig, dann kann ein offenes Lager mit vorgeschalteten, temperatur­beständigen Dichtungen eingesetzt werden, ➤ Bild.

Offenes Gelenklager mit vorgeschalteten Dichtungen
 Dichtung

Nachsetzzeichen

Nachsetzzeichen der lieferbaren Ausführungen siehe Tabelle.

Lieferbare Ausführungen

Nachsetz­zeichen

Beschreibung

Ausführung

2RS

beidseitig mit Standard-Lippendichtung

Standard

2RS2

beidseitig mit zweilippiger Dichtung,
mit erhöhter Dichtwirkung

2RS4

beidseitig mit dreilippiger Dichtung,
mit erhöhter Dichtwirkung

2TS

beidseitig
mit dreilippiger Hochleistungsdichtung,
mit Stahlarmierung für Anwendungen
bei hoher Verschmutzung

W1

Innen- und Außenring
aus nichtrostendem Stahl

Sonderausführung auf Anfrage

W3

Innenring aus nichtrostendem Stahl

W7

Innenringbohrung mit ELGOGLIDE ausgekleidet; der Innendurchmesser d reduziert sich
um 1,08 mm (dNEU = d – 1,08)

W8

Innenringbohrung mit ELGOGLIDE ausgekleidet; der Innendurchmesser d bleibt entsprechend Nennmaß (dNEU = d)

W11

für geringe Flächenpressungen
(schon ab 1 N/mm2) und minimale Reibung

G8

Außenring beschichtet mit Corrotect ZN**,
Kugel‑ und Stirnflächen des Innenringes
sind Durotect CMT-beschichtet

**Weitere Oberflächenbeschichtungen auf Anfrage.

Konstruktions- und Sicherheitshinweise

In den Technischen Grundlagen sind die wesentlichen Hinweise zu Betriebsspiel, Umgebungskonstruktion sowie zum Ein- und Ausbau zusammengefasst.

Reibung

Das Reibverhalten hängt von der Gleitpaarung ab und verändert sich während der Gebrauchsdauer. Die Berechnung des Lager­reibmoments sowie der typische Verschleißverlauf sind in den Technischen Grundlagen angegeben.

Einlaufphase

Während der Einlaufphase werden PTFE-Partikel von der Gleitschicht auf die Gegenlauffläche übertragen. Dadurch füllen sich die kleinen Rauheiten der Oberfläche des Innenrings. Erst diese tribologisch glatte Oberfläche in Verbindung mit den gelösten PTFE-Partikeln ermöglicht die lange Gebrauchsdauer der Lager.

ACHTUNG

Wartungsfreie Gelenklager haben keine Nachschmiereinrichtung und dürfen nicht geschmiert werden!

Schmierung bei trocken eingelaufenen, wartungsfreien Gelenk­lagern zerstört den notwendigen Glättungseffekt und verringert die Gebrauchsdauer der Lager erheblich!

Gestaltung der Lagerung

Zur Gestaltung der Anschlusskonstruktion sind die Hinweise bei den Technischen Grundlagen zu beachten.

Die Gehäusescheibe eines Axial-Gelenklagers erfährt unter Belastung eine Spreizkraft, die zu tangentialen Spannungen und somit zu einer Durchmesseraufweitung der Gehäusescheibe führt. Das mindert die Tragfähigkeit des Lagers. Eine ausreichend dimen­sionierte, geschlossene Umgebungskonstruktion wirkt diesem Umstand teilweise entgegen und ermöglicht eine volle Ausnutzung der Tragfähigkeit des Axial-Gelenklagers. Ist diese Voraussetzung jedoch nicht gegeben, so muss die maximale statische Axial­belastung auf 1,2  ·  C begrenzt bleiben.

Vordimensionierung

Bei wartungsfreien Gelenklagern lässt sich eine Vordimensionierung durchführen.

Dimensionierung und Lebensdauer

Die Dimensionierung der wartungsfreien Gelenklager ist in den Technischen Grundlagen zusammengefasst.

Abhängig davon, ob das Lager dynamisch oder statisch belastet wird, sind zu prüfen:

  • Statische Tragsicherheit S0
  • Maximal zulässige spezifische Lagerbelastung p
  • Maximal zulässige Gleitgeschwindigkeit v
  • Maximale spezifische Reibenergie pv.
ACHTUNG

Die Lebensdauer lässt sich unter Einhaltung des Gültigkeits­bereiches berechnen.

Austauschbarkeit der Lagerteile

Bei wartungsfreien Gelenklagern sind Innen- und Außenring beziehungsweise Wellen- und Gehäusescheibe je Lager fertigungstechnisch aufeinander abgestimmt. Somit dürfen diese Lagerteile untereinander nicht ausgestauscht werden.

Berechnungsbeispiel Radial‑Gelenklager 
GE50-UK-2TS

Die Berechnung der Lebensdauer des Radial-Gelenklagers erfolgt aufgrund der Gleitschicht ELGOGLIDE.

Gegeben

Zur Berechnung der Lebensdauer sind gegeben:

  • Anlenkung einer Deichsellenkerachse
  • Axiale und radiale Lasten im Schwellbereich.
Betriebsparameter

    Lagerbelastung

    Fr min

    =

    10 000 N

    Fr max

    =

    70 000 N

    Fa

    =

    20 000 N

    Schwenkwinkel

    β

    =

    12°

    Kippwinkel

    α1,
    α2

    =

    1,2°

    Schwenkfrequenz

    f

    =

    30 min–1

    Lastfrequenz

    PHz

    =

    0,20 Hz

    Betriebstemperatur

    ϑmin

    =

    –20 °C

    ϑmax

    =

    +50 °C

Lagerdaten

    Radial-Gelenklager

    =

    GE50-UK-2TS

     

    dynamische Tragzahl

    Cr

    =

    444 000 N

    Kugeldurchmesser

    dK

    =

    66 mm

    Gleitwerkstoff

    ELGOGLIDE

Gesucht
  • Lager mit der geforderten Lebensdauer Lh ≧ 8 500 h.
Zulässige Belastungen prüfen
ACHTUNG

Die Gültigkeit für die zulässigen Belastungen und Gleit­geschwindigkeiten ist zu prüfen, da nur innerhalb von diesem Bereich eine sinnvolle Lebensdauerberechnung möglich ist!

Kombinierte Belastung
Für die Berechnung der kombinierten Belastung wird der Faktor X aus dem Diagramm für Radial-Gelenklager mit dem Verhältnis Fa/Fr = 20 000 N / 70 000 N = 0,29 abgelesen:
Spezifische Lagerbelastung
Die spezifische Lagerbelastung mit Hilfe des spezifischen Belastungskennwerts K:
Kombinierte Schwenk- und Kippbewegung
Den Bewegungswinkel für kombinierte Bewegungen berechnen und auf Gültigkeit prüfen:
Gleitgeschwindigkeit bei Schwenkbewegung
Die Gleitgeschwindigkeit mit Hilfe des Kugeldurchmessers dK und dem Bewegungswinkel β1 für kombinierte Belastungen berechnen und auf Gültigkeit prüfen:
Spezifische Reibenergie pv
Die spezifische Reibenergie pv auf Gültigkeit prüfen:
Lebensdauerformel ermitteln

Für die Berechnung der Lebensdauer muss die gültige Lebensdauerformel gewählt und anschließend korrigiert werden.

Wahl der gültigen Lebensdauerformel
Für wartungsfreie Gleitlager gilt:
Korrekturfaktoren, abhängig von der Lagerart

Die für das Gleitlagermaterial ELGOGLIDE benötigten Korrekturfaktoren sind aus der Matrix zu wählen und die Lebensdauerformel ent­sprechend zu korrigieren.

Baureihe

Gleitschicht

Korrekturfaktoren

Gelenklager

Gelenkkopf

fp

fv

fpv

fpv*

fϑ

fA

fα

fβ

fHz

GE..-UK

‒

ELGOGLIDE

■

‒

‒

■

■

■

■

■

■

Korrigierte Lebensdauerformel
Lebensdauer berechnen

Die Werte für die Korrekturfaktoren der korrigierten Lebensdauer­formel sind den Diagrammen zu entnehmen. Der spezifische Gleitlagerfaktor KL = 25 000.

Korrekturfaktoren

Korrekturfaktor

Wert

Last fp

0,7

Reibenergie fpv*

0,78

Temperatur fϑ

0,6

Umlaufverhältnis fA

1

Kippwinkel fα

0,91

Schwenk-, Oszillationswinkel fβ

0,78

Veränderliche Last fHz

0,6

Lebensdauer Lh
Die Lebensdauer ergibt sich aus:
Ergebnis

Das Verhältnis Fa/Fr für Radial-Gelenklager ist zwar im gültigen Bereich ≦ 0,3, aber die Berechnung der Lebensdauer erfüllt nicht die geforderte Lebensdauer Lh ≧ 8 500 h. Es wird deshalb ein Schräg-Gelenklager GE50-SW gewählt und nachgerechnet, siehe Link.

Berechnungsbeispiel Schräg‑Gelenklager 
GE50-SW

Die Berechnung der Lebensdauer des Schräg-Gelenklagers erfolgt aufgrund der Gleitschicht ELGOGLIDE.

Gegeben
  • Zur Berechnung der Lebensdauer sind die Anwendung und die Betriebsparameter aus dem vorhergehenden Berechnungsbeispiel gegeben, Link.
Lagerdaten

    Schräg-Gelenklager

    =

    GE50-SW

     

    dynamische Tragzahl

    Cr

    =

    355 000 N

    Kugeldurchmesser

    dK

    =

    74 mm

    Gleitwerkstoff

    ELGOGLIDE

Gesucht
  • Lager mit der geforderten Lebensdauer Lh ≧ 8 500 h.
Zulässige Belastungen prüfen
ACHTUNG

Die Gültigkeit für die zulässigen Belastungen und Gleit­geschwindigkeiten ist zu prüfen, da nur innerhalb von diesem Bereich eine sinnvolle Lebensdauerberechnung möglich ist!

Kombinierte Belastung
Für die Berechnung der kombinierten Belastung wird der Faktor X aus dem Diagramm für Schräg-Gelenklager mit dem Verhältnis Fa/Fr = 20 000 N / 70 000 N = 0,29 abgelesen:
Spezifische Lagerbelastung
Die spezifische Lagerbelastung mit Hilfe des spezifischen Belastungskennwerts K berechnen und auf Gültigkeit prüfen:
Kombinierte Schwenk- und Kippbewegung
Den Bewegungswinkel für kombinierte Bewegungen berechnen und auf Gültigkeit prüfen:
Gleitgeschwindigkeit bei Schwenkbewegung
Die Gleitgeschwindigkeit mit Hilfe des Kugeldurchmessers 0,9  ·  dK und dem Bewegungswinkel β1 für kombinierte Belastungen berechnen und auf Gültigkeit prüfen:
Spezifische Reibenergie pv
Die spezifische Reibenergie pv auf Gültigkeit prüfen:
Lebensdauerformel ermitteln

Für die Berechnung der Lebensdauer muss die gültige Lebensdauerformel gewählt und anschließend korrigiert werden.

Wahl der gültigen Lebensdauerformel
Für wartungsfreie Gleitlager gilt:
Korrekturfaktoren, abhängig von der Lagerart

Die für das Gleitlagermaterial ELGOGLIDE benötigten Korrekturfaktoren sind aus der Matrix zu wählen und die Lebensdauerformel entsprechend zu korrigieren.

Baureihe

Gleitschicht

Korrekturfaktoren

Gelenklager

Gelenkköpfe

fp

fv

fpv

fpv*

fϑ

fA

fα

fβ

fHz

GE..-SW

‒

ELGOGLIDE

■

‒

‒

■

■

■

■

■

■

Korrigierte Lebensdauerformel
Lebensdauer berechnen

Die Werte für die Korrekturfaktoren der korrigierten Lebensdauer­formel sind den Diagrammen zu entnehmen. Der spezifische Gleitlagerfaktor KL = 25 000.

Korrekturfaktoren

Korrekturfaktor

Wert

Last fp

0,94

Reibenergie fpv*

0,84

Temperatur fϑ

0,6

Umlaufverhältnis fA

1

Kippwinkel fα

0,91

Schwenk-, Oszillationswinkel fβ

0,78

Veränderliche Last fHz

0,7

Lebensdauer Lh
Die Lebensdauer ergibt sich aus:
Ergebnis

Das gewählte Schräg-Gelenklager GE50-SW erfüllt die Anforderung einer Lebensdauer Lh ≧ 8 500 h. Da Schräg-Gelenklager nur in offener Ausführung geliefert werden, sind zur Abdichtung vorgeschaltete Dichtungen zu wählen.

Genauigkeit

Die Hauptabmessungen sowie die Maß- und Formgenauigkeit des Innen- und Außendurchmessers entsprechen DIN ISO 12240-1 bis DIN ISO 12240-3.

Die Maß- und Toleranzangaben sind arithmetische Mittelwerte, die Maßprüfung erfolgt nach ISO 8015.

Gelenklager mit gesprengtem oder geteiltem Außenring

Die Außendurchmesser liegen vor der Oberflächenbehandlung und dem Sprengen oder Teilen innerhalb der in den Tabellen angegebenen Abmaße.

Durch das Sprengen und Teilen werden die Außenringe geringfügig unrund. Nach dem Einbau in eine vorschriftsmäßig gefertigte Aufnahmebohrung wird die Rundheit des Außenrings wiederher­gestellt.

ACHTUNG

Messwerte am Außendurchmesser des ausgebauten Lagers können nicht als ursprüngliches Istmaß des Außendurchmessers verwendet werden!

Rundheitsabweichung vor dem Einbau
ΔD = Abweichung des Außendurchmessers · D = Außendurchmesser des Gelenklagers · t = Toleranzzone
 Abweichung innerhalb der Toleranzzone vor dem Einbau ·
 Nach dem Einbau, Lager in Aufnahmebohrung montiert ·
 Referenzkreis

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