Inhaltsverzeichnis
Tragfähigkeit und Lebensdauer
- Ermüdungstheorie als Grundlage
- Dimensionierung von Wälzlagern
- Dynamische Tragfähigkeit und Lebensdauer
- Berechnung der Lebensdauer
- Nominelle Lebensdauer
- Dynamische äquivalente Lagerbelastung
- Erweiterte modifizierte Lebensdauer
- Äquivalente Betriebswerte
- Anhaltswerte für die Dimensionierung
- Statische Tragfähigkeit
- Statische äquivalente Lagerbelastung
- Gebrauchsdauer
Tragfähigkeit und Lebensdauer
„Erweiterte Berechnung der modifizierten Lebensdauer“
Schaeffler führte 1997 die „Erweiterte Berechnung der modifizierten Lebensdauer“ ein. Dieses Verfahren wurde erstmals in DIN ISO 281 Beiblatt 1 genormt und ist seit 2007 Bestandteil der internationalen Norm ISO 281. Im Rahmen der internationalen Normung wurde der Lebensdauerbeiwert aDIN umbenannt in aISO; die Berechnung ändert sich dadurch nicht.
Ermüdungstheorie als Grundlage
Grundlage der in ISO 281 genormten Lebensdauer-Berechnung ist die Ermüdungstheorie von Lundberg und Palmgren, die immer zu einer endlichen Lebensdauer führt.
Zeitgemäße Lager hoher Qualität können jedoch bei günstigen Betriebsbedingungen die errechneten Werte der nominellen Lebensdauer erheblich übertreffen. Ioannides und Harris haben dazu ein Modell für die Ermüdung im Wälzkontakt entwickelt, das die Theorie von Lundberg und Palmgren erweitert und die Leistungsfähigkeit moderner Lager besser beschreibt.
Größen, die bei der „Erweiterten Berechnung der modifizierten Lebensdauer“ berücksichtigt werden
Das Verfahren der „Erweiterten Berechnung der modifizierten Lebensdauer“ berücksichtigt die folgenden Einflüsse:
- die Höhe der Lagerbelastung
- die Ermüdungsgrenze des Werkstoffs
- den Grad der Oberflächentrennung durch den Schmierstoff
- die Sauberkeit im Schmierspalt
- die Additivierung des Schmierstoffs
- die innere Lastverteilung und die Reibungsverhältnisse im Lager.
Die Einflüsse, besonders die der Verunreinigungen, sind sehr komplex. Für eine genaue Beurteilung ist sehr viel Erfahrung notwendig. Zur weiterführenden Beratung bitte deshalb bei Schaeffler rückfragen.
Die Tabellen und Diagramme in diesem Kapitel stellen nur Anhaltswerte dar.
Dimensionierung von Wälzlagern
Die erforderliche Größe eines Wälzlagers ist abhängig von den Anforderungen an seine:
- Lebensdauer
- Tragfähigkeit (Belastbarkeit)
- Betriebssicherheit.
Dynamische Tragfähigkeit und Lebensdauer
Dynamische Tragzahlen
Das Maß für die dynamische Tragfähigkeit sind die dynamischen Tragzahlen. Die dynamischen Tragzahlen basieren auf DIN ISO 281.
Die dynamischen Tragzahlen für Wälzlager sind dem praxisbewährten und in früheren FAG- und INA-Katalogen veröffentlichten Leistungsstandard angepasst.
Das Ermüdungsverhalten des Werkstoffs bestimmt die dynamische Tragfähigkeit des Wälzlagers.
Dynamische Tragfähigkeit
Die dynamische Tragfähigkeit wird beschrieben durch die dynamische Tragzahl und die nominelle Lebensdauer.
Einflussgrößen, die die Ermüdungslebensdauer beeinflussen
Die Ermüdungslebensdauer hängt ab von:
- der Belastung
- der Betriebsdrehzahl
- der statistischen Zufälligkeit des ersten Schadeneintritts.
Dynamische Tragzahl C
Für umlaufende Wälzlager gilt die dynamische Tragzahl C. Sie ist:
- bei Radiallagern eine konstante Radiallast Cr
- bei Axiallagern eine zentrisch wirkende, konstante Axiallast Ca.
Die dynamische Tragzahl C ist die Belastung unveränderlicher Größe und Richtung, bei der eine genügend große Menge gleicher Lager eine nominelle Lebensdauer von einer Million Umdrehungen erreicht.
Berechnung der Lebensdauer
Berechnungsverfahren
Verfahren zur Berechnung der Lebensdauer sind die:
- nominelle Lebensdauer L10 und L10h nach ISO 281 ➤ Formel und ➤ Formel
- erweiterte modifizierte Lebensdauer Lnm nach ISO 281 ➤ Link.
Nominelle Lebensdauer
L10 oder L10h
Die nominelle Lebensdauer in Millionen Umdrehungen (L10) ergibt sich nach ➤ Formel, die nominelle Lebensdauer in Betriebsstunden (L10h) nach ➤ Formel.
Lebensdauer in Umdrehungen

Lebensdauer in Betriebsstunden
Legende
L10 | 106 |
Nominelle Lebensdauer in Millionen Umdrehungen, die von 90% einer genügend großen Menge gleicher Lager erreicht oder überschritten wird, bevor erste Anzeichen einer Werkstoffermüdung auftreten |
L10h | h |
Nominelle Lebensdauer in Betriebsstunden, die von 90% einer genügend großen Menge gleicher Lager erreicht oder überschritten wird, bevor erste Anzeichen einer Werkstoffermüdung auftreten |
C | N |
Dynamische Tragzahl; siehe Produkttabellen |
P | N |
Dynamische äquivalente Lagerbelastung |
p | – |
Lebensdauerexponent; für Rollenlager: p = 10/3 für Kugellager: p = 3 |
n | min-1 |
Betriebsdrehzahl (Nenndrehzahl) |
Dynamische äquivalente Lagerbelastung
Die nominelle Lebensdauer L10 nach ➤ Formel ist für eine Belastung konstanter Richtung und Größe definiert. Bei Radiallagern ist das eine rein radiale, bei Axiallagern eine rein axiale Belastung.
Dynamische äquivalente Belastung P ist gleichwertig zur tatsächlich wirkenden kombinierten Belastung
Sind die Belastung und Drehzahl nicht konstant, können äquivalente Betriebswerte bestimmt werden, die die gleiche Ermüdung verursachen wie die tatsächlichen wirkenden Beanspruchungen.
Äquivalente Betriebswerte bei veränderlicher Belastung und Drehzahl ➤ Abschnitt.
Dynamische äquivalente radiale Lagerbelastung
Die dynamische äquivalente Belastung P eines kombiniert beanspruchten Lagers (mit einer radialen und axialen Belastung) wird nach ➤ Formel berechnet.
Dynamische äquivalente radiale Lagerbelastung

Legende
P | N |
Dynamische äquivalente radiale Lagerbelastung |
X | – |
Radiallastfaktor; siehe Produkttabellen |
Fr | N |
Radiale Belastung |
Y | – |
Axiallastfaktor; siehe Produkttabellen |
Fa | N |
Axiale Belastung |
Die Berechnung nach ➤ Formel ist nicht für Radial-Nadellager sowie Axial-Nadellager und Axial‑Zylinderrollenlager anwendbar. Bei diesen Lagern sind kombinierte Belastungen nicht zulässig.
Für Radial-Nadellager gilt ➤ Formel, für Axiallager ➤ Formel.
Dynamische äquivalente radiale Lagerbelastung

Legende
P | N |
Dynamische äquivalente radiale Lagerbelastung |
Fr | N |
Radiale Belastung |
Dynamische äquivalente axiale Lagerbelastung
Bei Axiallagern mit α = 90° sind nur axiale Belastungen möglich
Axial-Rillenkugellager, Axial-Zylinderrollenlager, Axial-Nadellager und Axial‑Kegelrollenlager mit dem Nenndruckwinkel α = 90° können nur rein axiale Kräfte aufnehmen. Bei zentrischer Axialbelastung gilt ➤ Formel.
Dynamische äquivalente axiale Lagerbelastung
Legende
Pa | N |
Dynamische äquivalente axiale Lagerbelastung |
Fa | N |
Axiale Belastung |
Bei Axiallagern mit α ≠ 90° sind axiale und radiale Belastungen möglich
Axial-Schrägkugellager, Axial-Pendelrollenlager und Axial-Kegelrollenlager mit dem Nenndruckwinkel α ≠ 90° können außer einer Axialkraft Fa auch eine Radialkraft Fr aufnehmen. Die dynamische äquivalente axiale Belastung Pa ergibt sich damit nach ➤ Formel.
Dynamische äquivalente axiale Lagerbelastung

Legende
Pa | N |
Dynamische äquivalente axiale Lagerbelastung |
X | – |
Radiallastfaktor; siehe Produkttabellen |
Fr | N |
Radiale Belastung |
Y | – |
Axiallastfaktor; siehe Produkttabellen |
Fa | N |
Axiale Belastung |
Erweiterte modifizierte Lebensdauer
Die Berechnung der erweiterten modifizierten Lebensdauer Lnm war erstmals in DIN ISO 281 Beiblatt 1 genormt und wurde 2007 in die weltweite Norm ISO 281 übernommen. Sie ersetzt die früher verwendete modifizierte Lebensdauer Lna. Die computergestützte Berechnung nach DIN ISO 281 Beiblatt 4 ist seit 2008 in ISO/TS 16281 spezifiziert und seit 2010 in DIN 26281 genormt.
Die erweiterte modifizierte Lebensdauer Lnm wird nach ➤ Formel berechnet.
Erweiterte modifizierte Lebensdauer

Legende
Lnm | 106 |
Erweiterte modifizierte Lebensdauer in Millionen Umdrehungen nach ISO 281:2007 |
a1 | – |
Lebensdauerbeiwert für eine Erlebenswahrscheinlichkeit, die von 90% abweicht ➤ Tabelle |
aISO | – |
Lebensdauerbeiwert für die Betriebsbedingungen |
κ | – |
Viskositätsverhältnis |
eC | – |
Lebensdauerbeiwert für Verunreinigung |
Cu | kN |
Ermüdungsgrenzbelastung; siehe Produkttabellen |
C | kN |
Dynamische Tragzahl; siehe Produkttabellen |
P | kN |
Dynamische äquivalente Lagerbelastung |
p | – |
Lebensdauerexponent |
Ermüdungsgrenzbelastung Cu
Die Ermüdungsgrenzbelastung Cu nach ISO 281 ist definiert als die Belastung, unterhalb der bei Laborbedingungen keine Ermüdung im Werkstoff auftritt. Die Ermüdungsgrenzbelastung Cu dient als Rechengröße zur Berechnung des Lebensdauerbeiwertes aISO und nicht als Auslegungskriterium. Insbesondere bei schlechter Schmierung oder Verschmutzung des Schmierstoffs kann der Werkstoff auch bei Belastungen deutlich unterhalb der Ermüdungsgrenzbelastung Cu ermüden.
Lebensdauerbeiwert a1
Die Werte für den Lebensdauerbeiwert a1 wurden in ISO 281:2007 neu festgelegt und unterscheiden sich von den bisherigen Angaben ➤ Tabelle.
Lebensdauerbeiwert a1
Erlebenswahrscheinlichkeit |
erweiterte modifizierte Lebensdauer |
Lebensdauerbeiwert |
---|---|---|
% |
Lnm |
a1 |
90 |
L10m |
1 |
95 |
L5m |
0,64 |
96 |
L4m |
0,55 |
97 |
L3m |
0,47 |
98 |
L2m |
0,37 |
99 |
L1m |
0,25 |
99,2 |
L0,8m |
0,22 |
99,4 |
L0,6m |
0,19 |
99,6 |
L0,4m |
0,16 |
99,8 |
L0,2m |
0,12 |
99,9 |
L0,1m |
0,093 |
99,92 |
L0,08m |
0,087 |
99,94 |
L0,06m |
0,08 |
99,95 |
L0,05m |
0,077 |
Lebensdauerbeiwert aISO
Einflussgrößen auf den Beiwert
Das genormte Rechenverfahren für den Lebensdauerbeiwert aISO berücksichtigt im Wesentlichen:
- die Belastung des Lagers
- den Schmierungszustand (Viskosität und Art des Schmierstoffs, Drehzahl, Lagergröße, Additivierung)
- die Ermüdungsgrenze des Werkstoffs
- die Bauart des Lagers
- die Eigenspannung des Werkstoffs
- die Umgebungsbedingungen
- die Verunreinigung des Schmierstoffs.
Lebensdauerbeiwert für Betriebsbedingungen

Legende
aISO | - |
Lebensdauerbeiwert für Betriebsbedingungen ➤ Bild bis ➤ Bild |
eC | - |
Lebensdauerbeiwert für Verunreinigung ➤ Tabelle |
Cu | N |
Ermüdungsgrenzbelastung, siehe Produkttabellen |
P | N |
Dynamisch äquivalente Lagerbelastung |
κ | - |
Viskositätsverhältnis ➤ Link Für κ > 4 ist mit κ = 4 zu rechnen. Für κ < 0,1 ist dieses Rechenverfahren nicht anwendbar. |
Berücksichtigung von EP‑Additiven im Schmierstoff
Nach ISO 281 können EP-Additive im Schmierstoff auf folgende Art berücksichtigt werden:
- Bei einem Viskositätsverhältnis κ < 1 und einem Verunreinigungsbeiwert eC ≧ 0,2 kann bei Verwendung von Schmierstoffen mit nachgewiesen wirksamen EP-Additiven mit dem Wert κ = 1 gerechnet werden. Bei starker Verschmutzung (Verunreinigungsbeiwert eC < 0,2) ist die Wirksamkeit der Additivierung unter diesen Verschmutzungsbedingungen nachzuweisen. Der Nachweis der Wirksamkeit der EP-Additive kann in der realen Anwendung oder in einem Wälzlager-Prüfgerät FE8 nach DIN 51819-1 erfolgen
- Wird bei nachgewiesen wirksamen EP-Additiven mit dem Wert κ = 1 gerechnet, ist der Lebensdauerbeiwert auf aISO ≦ 3 zu begrenzen. Falls der für das tatsächliche κ berechnete Wert aISO größer als 3 ist, kann mit diesem Wert gerechnet werden.
Für praktische Betrachtungen ist der Lebensdauerbeiwert auf aISO ≦ 50 zu begrenzen. Dieser Grenzwert gilt ebenfalls, wenn eC · Cu/P > 5 ergibt. Für ein Viskositätsverhältnis κ > 4 ist der Wert κ = 4 einzusetzen; für κ < 0,1 ist die Berechnung nicht gültig.
Der Lebensdauerbeiwert aISO kann – abhängig von der Lagerbauart – aus ➤ Bild bis ➤ Bild bestimmt werden.
Lebensdauerbeiwert aISO für Radial-Rollenlager aISO = Lebensdauerbeiwert Cu = Ermüdungsgrenzbelastung eC = Verunreinigungsbeiwert P = Dynamische äquivalente Lagerbelastung κ = Parameter für den Schmierungszustand (Viskositätsverhältnis) |
![]() |
Lebensdauerbeiwert aISO für Axial-Rollenlager aISO = Lebensdauerbeiwert Cu = Ermüdungsgrenzbelastung eC = Verunreinigungsbeiwert P = Dynamische äquivalente Lagerbelastung κ = Parameter für den Schmierungszustand (Viskositätsverhältnis) |
![]() |
Lebensdauerbeiwert aISO für Radial-Kugellager aISO = Lebensdauerbeiwert Cu = Ermüdungsgrenzbelastung eC = Verunreinigungsbeiwert P = Dynamische äquivalente Lagerbelastung κ = Parameter für den Schmierungszustand (Viskositätsverhältnis) |
![]() |
Lebensdauerbeiwert aISO für Axial-Kugellager aISO = Lebensdauerbeiwert Cu = Ermüdungsgrenzbelastung eC = Verunreinigungsbeiwert P = Dynamische äquivalente Lagerbelastung κ = Parameter für den Schmierungszustand (Viskositätsverhältnis) |
![]() |
Viskositätsverhältnis κ
Das Viskositätsverhältnis κ ist ein Maß für die Güte der Schmierfilmbildung ➤ Formel.
Viskositätsverhältnis

Legende
κ | - |
Viskositätsverhältnis |
ν | mm2/s |
Kinematische Viskosität des Schmierstoffs bei Betriebstemperatur |
ν1 | mm2/s |
Bezugsviskosität des Schmierstoffs bei Betriebstemperatur |
Bezugsviskosität
Die Bezugsviskosität ν1 wird mit Hilfe des mittleren Lagerdurchmessers dM = (D + d)/2 und der Betriebsdrehzahl n bestimmt ➤ Bild.
Nennviskosität
Die Nennviskosität des Öls bei +40 °C ergibt sich aus der geforderten Betriebsviskosität ν und der Betriebstemperatur ϑ, ➤ Bild. Bei Schmierfetten ist ν die Betriebsviskosität des Grundöls.
Bei hochbelasteten Lagern mit größeren Gleitanteilen kann die Temperatur im Kontaktbereich der Rollkörper bis 20 K höher sein als die am still stehenden Ring messbare Temperatur (ohne Einfluss von Fremderwärmung).
Die Berücksichtigung der EP-Additive zur Berechnung der erweiterten modifizierten Lebensdauer Lnm ➤ Link.
ν1 für n < 1 000 min-1 oder n ≧ 1 000 min-1
Die Bezugsviskosität ν1 berechnet sich für n < 1 000 min-1 nach ➤ Formel, für n ≧ 1 000 min-1 nach➤ Formel. Durch die Fallunterscheidung wird der Effekt der Starvation bei hohen Drehzahlen berücksichtigt.
Bezugsviskosität

Bezugsviskosität

Legende
ν1 | mm2/s |
Bezugsviskosität des Schmierstoffs bei Betriebstemperatur |
n | min-1 |
Betriebsdrehzahl |
dM | mm |
Mittlerer Lagerdurchmesser dM = (D + d)/2. |
ν1 für synthetische Öle
Nach ISO 281:2007 können die Gleichungen ➤ Formel und ➤ Formel näherungsweise auch für synthetische Öle, wie beispielsweise Öle auf Basis synthetischer Kohlenwasserstoffe (SHC), angewandt werden.
Bezugsviskosität ν1 ν1 = Bezugsviskosität dM = Mittlerer Lagerdurchmesser; (d + D)/2 n = Betriebsdrehzahl |
![]() |
ν/ϑ-Diagramm für Mineralöle ν = Betriebsviskosität ϑ = Betriebstemperatur ν40 = Viskosität bei +40 °C |
![]() |
Lebensdauerbeiwert bei Verunreinigung
Verunreinigungsbeiwert eC
Der Lebensdauerbeiwert für Verunreinigung eC berücksichtigt den Einfluss von Verunreinigungen im Schmierspalt auf die Lebensdauer ➤ Tabelle.
Die verminderte Lebensdauer durch feste Partikel im Schmierspalt hängt ab von:
- der Art, Größe, Härte und Menge der Partikel
- der relativen Schmierfilmhöhe
- der Lagergröße.
Komplexe Wechselwirkungen zwischen diesen Einflussgrößen lassen nur grobe Anhaltswerte zu. Die Tabellenwerte gelten für Verunreinigungen durch feste Partikel (Beiwert eC ). Nicht berücksichtigt sind andere Verschmutzungen wie Verunreinigungen durch Wasser oder andere Flüssigkeiten. Bei starker Verschmutzung (eC → 0) können die Lager durch Verschleiß ausfallen. Die Gebrauchsdauer liegt dann weit unter der berechneten Lebensdauer.
➤ Tabelle zeigt Anhaltswerte für den Verunreinigungsbeiwert eC. Die Werte sind in DIN ISO 281 angegeben. Eine Hilfestellung zur Auswahl der geeigneten Sauberkeitsstufe gibt DIN ISO 281 Beiblatt 3. In diesem Beiblatt werden auch Hinweise gegeben, wie die einzelnen Sauberkeitsstufen zu erreichen sind.
Lebensdauerbeiwert aISO
Einflussgrößen auf den Beiwert
Das genormte Rechenverfahren für den Lebensdauerbeiwert aISO berücksichtigt im Wesentlichen:
- die Belastung des Lagers
- den Schmierungszustand (Viskosität und Art des Schmierstoffs, Drehzahl, Lagergröße, Additivierung)
- die Ermüdungsgrenze des Werkstoffs
- die Bauart des Lagers
- die Eigenspannung des Werkstoffs
- die Umgebungsbedingungen
- die Verunreinigung des Schmierstoffs.
Lebensdauerbeiwert für Betriebsbedingungen

Legende
aISO | - |
Lebensdauerbeiwert für Betriebsbedingungen ➤ Bild bis ➤ Bild |
eC | - |
Lebensdauerbeiwert für Verunreinigung ➤ Tabelle |
Cu | N |
Ermüdungsgrenzbelastung, siehe Produkttabellen |
P | N |
Dynamisch äquivalente Lagerbelastung |
κ | - |
Viskositätsverhältnis ➤ Link Für κ > 4 ist mit κ = 4 zu rechnen. Für κ < 0,1 ist dieses Rechenverfahren nicht anwendbar. |
Berücksichtigung von EP‑Additiven im Schmierstoff
Nach ISO 281 können EP-Additive im Schmierstoff auf folgende Art berücksichtigt werden:
- Bei einem Viskositätsverhältnis κ < 1 und einem Verunreinigungsbeiwert eC ≧ 0,2 kann bei Verwendung von Schmierstoffen mit nachgewiesen wirksamen EP-Additiven mit dem Wert κ = 1 gerechnet werden. Bei starker Verschmutzung (Verunreinigungsbeiwert eC < 0,2) ist die Wirksamkeit der Additivierung unter diesen Verschmutzungsbedingungen nachzuweisen. Der Nachweis der Wirksamkeit der EP-Additive kann in der realen Anwendung oder in einem Wälzlager-Prüfgerät FE8 nach DIN 51819-1 erfolgen
- Wird bei nachgewiesen wirksamen EP-Additiven mit dem Wert κ = 1 gerechnet, ist der Lebensdauerbeiwert auf aISO ≦ 3 zu begrenzen. Falls der für das tatsächliche κ berechnete Wert aISO größer als 3 ist, kann mit diesem Wert gerechnet werden.
Für praktische Betrachtungen ist der Lebensdauerbeiwert auf aISO ≦ 50 zu begrenzen. Dieser Grenzwert gilt ebenfalls, wenn eC · Cu/P > 5 ergibt. Für ein Viskositätsverhältnis κ > 4 ist der Wert κ = 4 einzusetzen; für κ < 0,1 ist die Berechnung nicht gültig.
Der Lebensdauerbeiwert aISO kann – abhängig von der Lagerbauart – aus ➤ Bild bis ➤ Bild bestimmt werden.
Lebensdauerbeiwert aISO für Radial-Rollenlager aISO = Lebensdauerbeiwert Cu = Ermüdungsgrenzbelastung eC = Verunreinigungsbeiwert P = Dynamische äquivalente Lagerbelastung κ = Parameter für den Schmierungszustand (Viskositätsverhältnis) |
![]() |
Lebensdauerbeiwert aISO für Axial-Rollenlager aISO = Lebensdauerbeiwert Cu = Ermüdungsgrenzbelastung eC = Verunreinigungsbeiwert P = Dynamische äquivalente Lagerbelastung κ = Parameter für den Schmierungszustand (Viskositätsverhältnis) |
![]() |
Lebensdauerbeiwert aISO für Radial-Kugellager aISO = Lebensdauerbeiwert Cu = Ermüdungsgrenzbelastung eC = Verunreinigungsbeiwert P = Dynamische äquivalente Lagerbelastung κ = Parameter für den Schmierungszustand (Viskositätsverhältnis) |
![]() |
Lebensdauerbeiwert aISO für Axial-Kugellager aISO = Lebensdauerbeiwert Cu = Ermüdungsgrenzbelastung eC = Verunreinigungsbeiwert P = Dynamische äquivalente Lagerbelastung κ = Parameter für den Schmierungszustand (Viskositätsverhältnis) |
![]() |
Viskositätsverhältnis κ
Das Viskositätsverhältnis κ ist ein Maß für die Güte der Schmierfilmbildung ➤ Formel.
Viskositätsverhältnis

Legende
κ | - |
Viskositätsverhältnis |
ν | mm2/s |
Kinematische Viskosität des Schmierstoffs bei Betriebstemperatur |
ν1 | mm2/s |
Bezugsviskosität des Schmierstoffs bei Betriebstemperatur |
Bezugsviskosität
Die Bezugsviskosität ν1 wird mit Hilfe des mittleren Lagerdurchmessers dM = (D + d)/2 und der Betriebsdrehzahl n bestimmt ➤ Bild.
Nennviskosität
Die Nennviskosität des Öls bei +40 °C ergibt sich aus der geforderten Betriebsviskosität ν und der Betriebstemperatur ϑ, ➤ Bild. Bei Schmierfetten ist ν die Betriebsviskosität des Grundöls.
Bei hochbelasteten Lagern mit größeren Gleitanteilen kann die Temperatur im Kontaktbereich der Rollkörper bis 20 K höher sein als die am still stehenden Ring messbare Temperatur (ohne Einfluss von Fremderwärmung).
Die Berücksichtigung der EP-Additive zur Berechnung der erweiterten modifizierten Lebensdauer Lnm ➤ Link.
ν1 für n < 1 000 min-1 oder n ≧ 1 000 min-1
Die Bezugsviskosität ν1 berechnet sich für n < 1 000 min-1 nach ➤ Formel, für n ≧ 1 000 min-1 nach➤ Formel. Durch die Fallunterscheidung wird der Effekt der Starvation bei hohen Drehzahlen berücksichtigt.
Bezugsviskosität

Bezugsviskosität

Legende
ν1 | mm2/s |
Bezugsviskosität des Schmierstoffs bei Betriebstemperatur |
n | min-1 |
Betriebsdrehzahl |
dM | mm |
Mittlerer Lagerdurchmesser dM = (D + d)/2. |
ν1 für synthetische Öle
Nach ISO 281:2007 können die Gleichungen ➤ Formel und ➤ Formel näherungsweise auch für synthetische Öle, wie beispielsweise Öle auf Basis synthetischer Kohlenwasserstoffe (SHC), angewandt werden.
Bezugsviskosität ν1 ν1 = Bezugsviskosität dM = Mittlerer Lagerdurchmesser; (d + D)/2 n = Betriebsdrehzahl |
![]() |
ν/ϑ-Diagramm für Mineralöle ν = Betriebsviskosität ϑ = Betriebstemperatur ν40 = Viskosität bei +40 °C |
![]() |
Lebensdauerbeiwert bei Verunreinigung
Verunreinigungsbeiwert eC
Der Lebensdauerbeiwert für Verunreinigung eC berücksichtigt den Einfluss von Verunreinigungen im Schmierspalt auf die Lebensdauer ➤ Tabelle.
Die verminderte Lebensdauer durch feste Partikel im Schmierspalt hängt ab von:
- der Art, Größe, Härte und Menge der Partikel
- der relativen Schmierfilmhöhe
- der Lagergröße.
Komplexe Wechselwirkungen zwischen diesen Einflussgrößen lassen nur grobe Anhaltswerte zu. Die Tabellenwerte gelten für Verunreinigungen durch feste Partikel (Beiwert eC ). Nicht berücksichtigt sind andere Verschmutzungen wie Verunreinigungen durch Wasser oder andere Flüssigkeiten. Bei starker Verschmutzung (eC → 0) können die Lager durch Verschleiß ausfallen. Die Gebrauchsdauer liegt dann weit unter der berechneten Lebensdauer.
➤ Tabelle zeigt Anhaltswerte für den Verunreinigungsbeiwert eC. Die Werte sind in DIN ISO 281 angegeben. Eine Hilfestellung zur Auswahl der geeigneten Sauberkeitsstufe gibt DIN ISO 281 Beiblatt 3. In diesem Beiblatt werden auch Hinweise gegeben, wie die einzelnen Sauberkeitsstufen zu erreichen sind.
Anhaltswerte für den Verunreinigungsbeiwert eC
Verschmutzung |
Verunreinigungsbeiwert eC |
|||
---|---|---|---|---|
dM < 100 mm |
dM ≧ 100 mm |
|||
von |
bis |
von |
bis |
|
größte Sauberkeit:
|
1 |
1 |
||
große Sauberkeit:
|
0,8 |
0,6 |
0,9 |
0,8 |
normale Sauberkeit:
|
0,6 |
0,5 |
0,8 |
0,6 |
leichte Verunreinigung:
|
0,5 |
0,3 |
0,6 |
0,4 |
typische Verunreinigungen:
|
0,3 |
0,1 |
0,4 |
0,2 |
starke Verunreinigungen:
|
0,1 |
0 |
0,1 |
0 |
sehr starke Verunreinigungen |
0 |
0 |
dM = Mittlerer Lagerdurchmesser (d + D)/2
Erforderliche Mindestbelastung
Um Schäden durch Schlupf zu vermeiden, ist eine radiale oder axiale Mindestbelastung der Lager erforderlich ➤ Tabelle.
Empfohlene radiale und axiale Mindestbelastung der Wälzlager
Lagerart |
empfohlene Mindestbelastung |
||
---|---|---|---|
Rillenkugellager |
P > C0 /100 |
||
Schrägkugellager |
P > C0 /100 |
||
Pendelkugellager |
P > C0 /100 |
||
Zylinderrollenlager |
P > C0 /60 |
||
Kegelrollenlager |
P > C0 /60 |
||
Tonnenlager |
P > C0 /60 |
||
Pendelrollenlager |
P > C0 /100 |
||
Toroidalrollenlager, vollrollig oder mit Käfig |
P > C0 /75 |
||
Nadellager |
P > C0 /60 |
||
Axial-Rillenkugellager |
|
||
Axial-Zylinderrollenlager1) |
|
||
Axial-Nadellager |
|
||
Axial-Pendelrollenlager2) |
|
Beiwert ka für Axial-Zylinderrollenlager
Baureihe |
Beiwert ka |
---|---|
K811 |
1,4 |
K812 | 0,9 |
K893 | 0,7 |
K894 | 0,5 |
Beiwert ka für Axial-Pendelrollenlager
Baureihe |
Beiwert ka |
---|---|
292..-E |
0,6 |
293..-E1(E) |
0,9 |
294..-E1(E) |
0,7 |
Äquivalente Betriebswerte
Äquivalente Betriebswerte für nicht konstante Belastungen und Drehzahlen
Die Lebensdauer-Gleichungen setzen voraus, dass die Lagerbelastung P und die Lagerdrehzahl n konstant sind. Sind Belastung und Drehzahl nicht konstant, können äquivalente Betriebswerte bestimmt werden, die die gleiche Ermüdung verursachen wie die tatsächlich wirkenden Beanspruchungen.
Die hier berechneten Betriebswerte berücksichtigen schon die Lebensdauerbeiwerte aISO. Sie dürfen bei der Berechnung der modifizierten Lebensdauer nicht mehr berücksichtigt werden.
Veränderliche Belastung und Drehzahl
Verändern sich Belastung und Drehzahl im Zeitraum T, so gelten für die Drehzahl n und die äquivalente Lagerbelastung P ➤ Formel und ➤ Formel. Falls nur eine nominelle Lebensdauer berechnet werden soll, so können die Terme 1/aISO in den Gleichungen ➤ Formel bis ➤ Formel weggelassen werden.
Äquivalente Drehzahl

Äquivalente Lagerbelastung

Stufenweise Veränderung
Verändern sich Belastung und Drehzahl im Zeitraum T stufenweise, so gelten für n und P ➤ Formel und ➤ Formel.
Äquivalente Drehzahl

Äquivalente Lagerbelastung

Veränderliche Belastung bei konstanter Drehzahl
Beschreibt die Funktion F die Veränderung der Belastung im Zeitraum T und ist die Drehzahl konstant, gilt für P ➤ Formel.
Äquivalente Lagerbelastung

Stufenweise veränderliche Belastung bei konstanter Drehzahl
Verändert sich die Belastung im Zeitraum T stufenweise und ist die Drehzahl konstant, gilt für P ➤ Formel.
Äquivalente Lagerbelastung

Konstante Belastung bei veränderlicher Drehzahl
Verändert sich die Drehzahl bei konstanter Belastung, gilt ➤ Formel.
Äquivalente Drehzahl

Konstante Belastung bei stufenweiser veränderlicher Drehzahl
Verändert sich die Drehzahl stufenweise, so gilt ➤ Formel.
Äquivalente Drehzahl

Oszillierende Bewegung
Die äquivalente Drehzahl errechnet sich nach ➤ Formel.
Wenn der Schwenkwinkel kleiner als der doppelte Teilungswinkel der Wälzkörper ist, besteht die Gefahr der Riffelbildung.
Äquivalente Drehzahl

Legende
n | min-1 |
Äquivalente Drehzahl |
T | min |
Betrachteter Zeitraum |
P | N |
Äquivalente Lagerbelastung |
p | - |
Lebensdauerexponent; für Rollenlager: p = 10/3, für Kugellager: p = 3 |
aISO i, aISO(t) |
- |
Lebensdauerbeiwert aISO für den momentanen Betriebszustand |
ni, n(t) | min-1 |
Lagerdrehzahl im momentanen Betriebszustand |
qi | % |
Zeitanteil eines Betriebszustandes an der Gesamtbetriebsdauer; qi = (Δti/T) · 100 |
Fi, F(t) | N |
Lagerbelastung im momentanen Betriebszustand |
nosc | min-1 |
Frequenz der Hin- und Herbewegung |
φ | ° |
Schwenkwinkel ➤ Bild |
Schwenkbewegung, Schwenkwinkel Vollständige Schwenkbewegung = 2 · φs φs = Schwenkwinkel des Lagers φa = Schwenkwinkel, bei dem jeder Punkt der Außenlaufbahn überrollt wird |
![]() |
Anhaltswerte für die Dimensionierung
Lebensdauer-Anhaltswerte
Die Werte für die empfohlene Lebensdauer sind Anhaltswerte für übliche Betriebsbedingungen ➤ Tabelle bis ➤ Tabelle. Zusätzlich sind in den Tabellen die Gebrauchsdauern angegeben, die an verschiedenen Einbaustellen in der Praxis gewöhnlich erreicht werden.
Lager nicht überdimensionieren, da sonst die erforderliche Mindestbelastung nicht eingehalten werden kann. Empfohlene Mindestbelastung ➤ Abschnitt und Produktkapitel.
Kraftfahrzeuge
Einbaustelle |
empfohlene Lebensdauer |
|||
---|---|---|---|---|
h |
||||
Kugellager |
Rollenlager |
|||
von |
bis |
von |
bis |
|
Motorräder |
400 |
2 000 |
400 |
2 400 |
Pkw-Antriebe |
500 |
1 100 |
500 |
1 200 |
schmutzgeschützte Pkw-Getriebe |
200 |
500 |
200 |
500 |
Pkw-Radlager |
1 400 |
5 300 |
1 500 |
7 000 |
leichte Lastwagen |
2 000 |
4 000 |
2 400 |
5 000 |
mittlere Lastwagen |
2 900 |
5 300 |
3 600 |
7 000 |
schwere Lastwagen |
4 000 |
8 800 |
5 000 |
12 000 |
Omnibusse |
2 900 |
11 000 |
3 600 |
16 000 |
Verbrennungsmotoren |
900 |
4 000 |
900 |
5 000 |
Schienenfahrzeuge
Einbaustelle |
Gebrauchsdauer |
|
---|---|---|
Millionen Laufkilometer |
||
von |
bis |
|
Radsatzlager von Förderwagen |
0,1 |
0,1 |
Nahverkehrsfahrzeuge |
1 |
2 |
Reisezugwagen |
2 |
3 |
Güterwagen |
1 |
2 |
Abraumwagen |
1 |
2 |
Triebwagen |
2 |
3 |
Lokomotiven, Außenlager |
2 |
4 |
Lokomotiven, Innenlager |
2 |
4 |
Rangier- und Industrieloks |
0,5 |
1 |
Getriebe von Schienenfahrzeugen |
0,5 |
2 |
Schiffbau
Einbaustelle |
empfohlene Lebensdauer |
Gebrauchsdauer |
||||
---|---|---|---|---|---|---|
h |
h |
|||||
Kugellager |
Rollenlager |
|||||
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
|
Schiffsdrucklager |
‒ |
‒ |
20 000 |
50 000 |
30 000 |
80 000 |
Schiffswellenlauflager |
‒ |
‒ |
50 000 |
200 000 |
30 000 |
80 000 |
große Schiffsgetriebe |
14 000 |
46 000 |
20 000 |
75 000 |
30 000 |
80 000 |
kleine Schiffsgetriebe |
4 000 |
14 000 |
5 000 |
20 000 |
5 000 |
20 000 |
Bootsantriebe |
1 700 |
7 800 |
2 000 |
10 000 |
2 000 |
10 000 |
Landmaschinen
Einbaustelle |
empfohlene Lebensdauer |
Gebrauchsdauer |
||||
---|---|---|---|---|---|---|
h |
h |
|||||
Kugellager |
Rollenlager |
|||||
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
|
Ackerschlepper |
1 700 |
4 000 |
2 000 |
5 000 |
5 000 |
10 000 |
selbstfahrende Arbeitsmaschinen |
1 700 |
4 000 |
2 000 |
5 000 |
2 000 |
6 000 |
Saisonmaschinen |
500 |
1 700 |
500 |
2 000 |
500 |
2 000 |
Baumaschinen
Einbaustelle |
empfohlene Lebensdauer |
Gebrauchsdauer |
||||
---|---|---|---|---|---|---|
h |
h |
|||||
Kugellager |
Rollenlager |
|||||
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
|
Planierraupen, Lader |
4 000 |
7 800 |
5 000 |
10 000 |
5 000 |
10 000 |
Bagger, Fahrwerk |
500 |
1 700 |
500 |
2 000 |
500 |
2 000 |
Bagger, Drehwerk |
1 700 |
4 000 |
2 000 |
5 000 |
2 000 |
5 000 |
Vibrationsstraßenwalzen, Unwuchterreger |
1 700 |
4 000 |
2 000 |
5 000 |
5 000 |
30 000 |
Rüttlerflaschen |
500 |
1 700 |
500 |
2 000 |
500 |
2 000 |
Elektromotoren
Einbaustelle |
empfohlene Lebensdauer |
Gebrauchsdauer |
|||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
h |
h |
||||||
Kugellager |
Rollenlager |
||||||
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
||
E-Motoren für Haushaltsgeräte |
1 700 |
4 000 |
‒ |
‒ |
500 |
1000 |
|
Serienmotoren |
21 000 |
32 000 |
35 000 |
50 000 |
20 000 |
30 000 |
|
Großmotoren |
32 000 |
63 000 |
50 000 |
110 000 |
40 000 |
50 000 |
|
Windenergiegeneratoren |
‒ |
‒ |
‒ |
‒ |
100 000 |
200 000 |
|
Generatoren |
‒ |
‒ |
‒ |
‒ |
40 000 |
50 000 |
|
Fortsetzung ▼ |
Elektromotoren
Einbaustelle |
empfohlene Lebensdauer |
Gebrauchsdauer |
|||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
h |
km |
||||||
Kugellager |
Rollenlager |
||||||
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
||
elektrische Fahrmotoren für |
14 000 |
21 000 |
20 000 |
35 000 |
‒ |
||
Vollbahnbetrieb |
‒ |
‒ |
‒ |
‒ |
2 000 000 |
2 500 000 |
|
Straßenbahnen |
‒ |
‒ |
‒ |
‒ |
1 000 000 |
1 000 000 |
|
S- und U-Bahnen |
‒ |
‒ |
‒ |
‒ |
1 500 000 |
1 500 000 |
|
Fortsetzung ▲ |
Walzwerke, Hütteneinrichtungen
Einbaustelle |
empfohlene Lebensdauer |
Gebrauchsdauer |
||||
---|---|---|---|---|---|---|
h |
h |
|||||
Kugellager |
Rollenlager |
|||||
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
|
Walzgerüste |
500 |
14 000 |
500 |
20 000 |
2 000 |
10 000 |
Walzwerksgetriebe |
14 000 |
32 000 |
20 000 |
50 000 |
20 000 |
40 000 |
Rollgänge |
7 800 |
21 000 |
10 000 |
35 000 |
20 000 |
40 000 |
Schleudergießmaschinen |
21 000 |
46 000 |
3 000 |
75 000 |
30 000 |
60 000 |
Werkzeugmaschinen
Einbaustelle |
empfohlene Lebensdauer |
Gebrauchsdauer |
||||
---|---|---|---|---|---|---|
h |
h |
|||||
Kugellager |
Rollenlager |
|||||
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
|
Drehspindeln, Frässpindeln |
14 000 |
46 000 |
20 000 |
75 000 |
10 000 |
30 000 |
Bohrspindeln |
14 000 |
32 000 |
20 000 |
50 000 |
1 000 |
20 000 |
Außenschleifspindeln |
7 800 |
21 000 |
10 000 |
35 000 |
10 000 |
20 000 |
Bohrschleifspindeln |
‒ |
500 |
2 000 |
|||
Werkstückspindeln von |
21 000 |
63 000 |
35 000 |
110 000 |
20 000 |
30 000 |
Werkzeugmaschinengetriebe |
14 000 |
32 000 |
20 000 |
50 000 |
10 000 |
20 000 |
Pressen, Schwungrad |
21 000 |
32 000 |
35 000 |
50 000 |
20 000 |
30 000 |
Pressen, Exzenterwelle |
14 000 |
21 000 |
20 000 |
35 000 |
10 000 |
20 000 |
Elektrowerkzeuge und |
4 000 |
14 000 |
5 000 |
20 000 |
100 |
200 |
Holzbearbeitungsmaschinen
Einbaustelle |
empfohlene Lebensdauer |
Gebrauchsdauer |
||||
---|---|---|---|---|---|---|
h |
h |
|||||
Kugellager |
Rollenlager |
|||||
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
|
Frässpindeln und Messerwellen |
14 000 |
32 000 |
20 000 |
50 000 |
10 000 |
20 000 |
Sägegatter, Hauptlager |
‒ |
‒ |
35 000 |
50 000 |
‒ |
|
Sägegatter, Pleuellager |
‒ |
‒ |
10 000 |
20 000 |
‒ |
|
Kreissägen |
4 000 |
14 000 |
5 000 |
20 000 |
10 000 |
20 000 |
Getriebe im allgemeinen Maschinenbau
Einbaustelle |
empfohlene Lebensdauer |
Gebrauchsdauer |
||||
---|---|---|---|---|---|---|
h |
h |
|||||
Kugellager |
Rollenlager |
|||||
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
|
Universalgetriebe |
4 000 |
14 000 |
5 000 |
20 000 |
5 000 |
20 000 |
Getriebemotoren |
4 000 |
14 000 |
5 000 |
20 000 |
5 000 |
20 000 |
Großgetriebe, stationär |
14 000 |
46 000 |
20 000 |
75 000 |
20 000 |
80 000 |
Fördertechnik
Einbaustelle |
empfohlene Lebensdauer |
Gebrauchsdauer |
||||
---|---|---|---|---|---|---|
h |
h |
|||||
Kugellager |
Rollenlager |
|||||
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
|
Bandantriebe, Tagebau |
‒ |
‒ |
75 000 |
150 000 |
10 000 |
30 000 |
Förderbandrollen, Tagebau |
46 000 |
63 000 |
75 000 |
110 000 |
10 000 |
30 000 |
Förderbandrollen, allgemein |
7 800 |
21 000 |
10 000 |
35 000 |
10 000 |
30 000 |
Bandtrommeln |
‒ |
‒ |
50 000 |
75 000 |
10 000 |
30 000 |
Schaufelradbagger, Fahrantrieb |
7 800 |
21 000 |
10 000 |
35 000 |
5 000 |
15 000 |
Schaufelradbagger, Schaufelrad |
‒ |
‒ |
75 000 |
200 000 |
30 000 |
50 000 |
Schaufelradbagger, |
46 000 |
83 000 |
75 000 |
150 000 |
30 000 |
50 000 |
Förderseilscheiben |
32 000 |
46 000 |
50 000 |
75 000 |
50 000 |
80 000 |
Seilrollen |
7 800 |
21 000 |
10 000 |
35 000 |
8 000 |
30 000 |
Tunnelvortriebsmaschinen: |
‒ |
‒ |
‒ |
‒ |
5 000 |
10 000 |
Pumpen, Gebläse, Kompressoren
Einbaustelle |
empfohlene Lebensdauer |
Gebrauchsdauer |
||||
---|---|---|---|---|---|---|
h |
h |
|||||
Kugellager |
Rollenlager |
|||||
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
|
Ventilatoren, Gebläse |
21 000 |
46 000 |
35 000 |
75 000 |
20 000 |
100 000 |
Großgebläse |
32 000 |
63 000 |
50 000 |
110 000 |
10 000 |
‒ |
Kolbenpumpen |
21 000 |
46 000 |
35 000 |
75 000 |
20 000 |
50 000 |
Kreiselpumpen |
14 000 |
46 000 |
20 000 |
75 000 |
20 000 |
50 000 |
hydraulische Axial- und |
500 |
7 800 |
500 |
10 000 |
1 000 |
20 000 |
Zahnradpumpen |
500 |
7 800 |
500 |
10 000 |
1 000 |
20 000 |
Verdichter, Kompressoren |
4 000 |
21 000 |
5 000 |
35 000 |
30 000 |
80 000 |
Zentrifugen, Rührwerke
Einbaustelle |
empfohlene Lebensdauer |
Gebrauchsdauer |
||||
---|---|---|---|---|---|---|
h |
h |
|||||
Kugellager |
Rollenlager |
|||||
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
|
Zentrifugen |
7 800 |
14 000 |
10 000 |
20 000 |
40 000 |
60 000 |
größere Rührwerke |
21 000 |
32 000 |
35 000 |
50 000 |
40 000 |
50 000 |
Textilmaschinen
Einbaustelle |
empfohlene Lebensdauer |
Gebrauchsdauer |
||||
---|---|---|---|---|---|---|
h |
h |
|||||
Kugellager |
Rollenlager |
|||||
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
|
Spinnmaschinen, Spinnspindeln |
21 000 |
46 000 |
35 000 |
75 000 |
10 000 |
50 000 |
Web-, Wirk- und Strickmaschinen |
14 000 |
32 000 |
20 000 |
50 000 |
10 000 | 50 000 |
Kunststoffverarbeitung
Einbaustelle |
empfohlene Lebensdauer |
Gebrauchsdauer |
||||
---|---|---|---|---|---|---|
h |
h |
|||||
Kugellager |
Rollenlager |
|||||
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
|
Kunststoff-Schneckenpressen |
14 000 |
21 000 |
20 000 |
35 000 |
20 000 |
100 000 |
Gummi- und Kunststoffkalander |
21 000 |
46 000 |
35 000 |
75 000 |
20 000 | 100 000 |
Brecher, Mühlen, Siebe
Einbaustelle |
empfohlene Lebensdauer |
Gebrauchsdauer |
||||
---|---|---|---|---|---|---|
h |
h |
|||||
Kugellager |
Rollenlager |
|||||
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
|
Backenbrecher |
‒ |
‒ |
20 000 |
35 000 |
25 000 |
40 000 |
Kreiselbrecher, Walzenbrecher |
‒ |
‒ |
20 000 |
35 000 |
25 000 | 40 000 |
Schläger-, Hammer-, Prallmühlen |
– |
– |
50 000 |
110 000 |
40 000 |
40 000 |
Rohrmühlen |
‒ |
‒ |
50 000 |
100 000 |
100 000 |
100 000 |
Schwingmühlen |
‒ |
‒ |
5 000 |
20 000 |
30 000 |
60 000 |
Mahlbahnmühlen |
‒ |
‒ |
50 000 |
110 000 |
60 000 |
100 000 |
Schwingsiebe |
‒ |
‒ |
10 000 |
20 000 |
10 000 |
30 000 |
Brikettpressen |
‒ |
‒ |
35 000 |
50 000 |
40 000 |
40 000 |
Drehrohrofen-Laufrollen |
‒ |
‒ |
50 000 |
110 000 |
>100 000 |
‒ |
Walzenpressen |
‒ |
‒ |
‒ |
‒ |
40 000 |
40 000 |
Papier- und Druckmaschinen
Einbaustelle |
empfohlene Lebensdauer |
Gebrauchsdauer |
|||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
h |
h |
||||||
Kugellager |
Rollenlager |
||||||
von |
bis |
von |
bis |
von |
bis |
||
Papiermaschinen, Nassteil |
‒ |
‒ |
110 000 |
150 000 |
50 000 |
100 000 |
|
Papiermaschinen, Trockenteil | - | - | 150 000 | 250 000 | - | - | |
Leitwalzen | - | - | 150 000 | 250 000 | 50 000 | 120 000 | |
Trockenzylinder | - | - | 150 000 | 250 000 | 50 000 | 150 000 | |
Glättzylinder | - | - | 150 000 | 250 000 | 50 000 | 200 000 | |
Papiermaschinen, Refiner |
‒ |
‒ |
80 000 |
120 000 |
50 000 |
100 000 |
|
Papiermaschinen, Kalander |
‒ |
‒ |
80 000 |
110 000 |
50 000 |
100 000 |
|
Druckmaschinen |
32 000 |
46 000 |
50 000 |
75 000 |
30 000 |
60 000 |
Statische Tragfähigkeit
Plastische Verformungen begrenzen die statische Tragfähigkeit
Bei hoher, ruhender oder stoßartiger Last können an den Laufbahnen und Wälzkörpern plastische Verformungen entstehen. Diese Verformungen, bezogen auf die noch zulässigen Geräusche beim Lagerlauf, begrenzen die statische Tragfähigkeit des Wälzlagers.
Statische Tragzahl
Wälzlager ohne oder mit selten auftretender Drehbewegung werden nach der statischen Tragzahl C0 dimensioniert.
Diese ist nach DIN ISO 76:
- bei Radiallagern eine konstante Radiallast C0r
- bei Axiallagern eine zentrisch wirkende, konstante Axiallast C0a.
Die statische Tragzahl C0 ist die Belastung, bei der die Hertz’sche Pressung zwischen Wälzkörpern und Laufbahnen an der höchstbelasteten Stelle folgende Werte erreicht:
- bei Rollenlagern 4 000 N/mm2
- bei Kugellagern 4 200 N/mm2
- bei Pendelkugellagern 4 600 N/mm2.
Diese Belastung erzeugt bei normalen Berührungsverhältnissen an den Kontaktstellen eine bleibende Verformung von ungefähr 1/10 000 des Wälzkörperdurchmessers.
Statische Tragsicherheit
Zusätzlich zur Dimensionierung nach der Ermüdungslebensdauer ist eine Überprüfung der statischen Tragsicherheit sinnvoll. Anhaltswerte und im Betrieb auftretende Stoßbelastungen nach ➤ Tabelle berücksichtigen.
Statische Tragsicherheit

Legende
S0 | – |
Statische Tragsicherheit; Richtwerte ➤ Tabelle |
C0r, C0a | N |
Radiale oder axiale statische Tragzahl; siehe Produkttabellen |
P0r, P0a | N |
Radiale oder axiale statische äquivalente Lagerbelastung ➤ Formel |
Richtwerte für die statische Tragsicherheit
Richtwerte für die erforderliche statische Tragsicherheit S0 sind in DIN ISO 76:2009-01 und in ➤ Tabelle angegeben. Richtwerte für Axial-Pendelrollenlager und Genauigkeitslager siehe entsprechende Produktbeschreibung. Für Nadelhülsen muss S0 ≧ 3 sein.
Statische Tragsicherheit S0 für Kugel- und Rollenlager – Richtwerte
Betriebsart und Anwendungsfall |
statische Tragsicherheit S0 |
|
---|---|---|
min. |
||
Kugellager |
Rollenlager |
|
geräuscharmer, ruhiger Lauf, vibrationsfrei, |
2 |
3 |
normaler, ruhiger Lauf, vibrationsfrei, |
1 |
1,5 |
ausgeprägte Stoßbelastung1) |
1,5 |
3 |
- Ist die Größenordnung der Stoßbelastung nicht bekannt, sollten Werte für S0 von mindestens 1,5 eingesetzt werden. Ist die Größenordnung der Stoßbelastung genau bekannt, sind niedrigere Werte möglich.
Statische äquivalente Lagerbelastung
Die statische äquivalente Belastung P0 ist ein rechnerischer Wert. Sie entspricht einer radialen Belastung bei Radiallagern und einer axialen und zentrischen Belastung bei Axiallagern.
P0 verursacht die gleiche Beanspruchung im Mittelpunkt der am höchsten belasteten Berührstelle zwischen Rollkörper und Laufbahn wie die tatsächlich wirkende kombinierte Belastung.
Statische äquivalente Lagerbelastung

Legende
P0 | N |
Statische äquivalente Lagerbelastung |
X0 | N |
Radiallastfaktor; siehe Produkttabellen oder Produktbeschreibung |
Fr, Fa | N |
Größte auftretende radiale oder axiale Belastung |
Y0 | N |
Axiallastfaktor; siehe Produkttabellen oder Produktbeschreibung |
Die Berechnung ist nicht anwendbar für Radial-Nadellager sowie Axial-Nadellager und Axial-Zylinderrollenlager. Bei diesen Lagern sind kombinierte Belastungen nicht zulässig.
Bei Radial-Nadellagern und bei allen Radial-Zylinderrollenlagern gilt: P0 = F0r . Für Axial-Nadellager und Axial-Zylinderrollenlager gilt: P0 = F0a.
Gebrauchsdauer
Die Gebrauchsdauer ist die erreichte Lebensdauer des Lagers. Sie kann deutlich von der errechneten Lebensdauer abweichen.
Mögliche Einflussgrößen auf die Gebrauchsdauer
Mögliche Ursachen sind Verschleiß oder Ermüdung durch:
- abweichende Betriebsdaten
- Fluchtungsfehler zwischen der Welle und dem Gehäuse
- zu kleines oder zu großes Betriebsspiel
- Verschmutzung
- nicht ausreichende Schmierung
- zu hohe Betriebstemperatur
- oszillierende Lagerbewegungen mit sehr kleinen Schwenkwinkeln (Riffelbildung)
- Vibrationsbeanspruchung und Riffelbildung
- sehr hohe Stoßlasten (statische Überlastung)
- Vorschäden bei der Montage.
Die Gebrauchsdauer kann rechnerisch nicht ermittelt werden
Wegen der Vielfalt der möglichen Einbau- und Betriebsverhältnisse kann die Gebrauchsdauer nicht exakt vorausberechnet werden. Sie lässt sich am sichersten durch den Vergleich mit ähnlichen Einbaufällen abschätzen.