Rillenkugellager sind in den unterschiedlichsten Maschinen und Anlagen verbaut. Diese Maschinenelemente sind aus dem Maschinenbau nicht wegzudenken. Von Elektromotoren über Getriebe bis hin zu Haushaltsgeräten und Fahrzeugen ermöglichen Kugellager eine reibungsarme Drehbewegung und sorgen für Langlebigkeit der Maschinen.
Wir erklären Grundlagen, den Aufbau und die Funktionsweise von Rillenkugellager, die verschiedenen Arten, Vor- und Nachteile sowie wichtige Anwendungsbereiche. Zum Schluss stellen wir dir einige der führenden Hersteller vor, die für Qualität, Zuverlässigkeit und Innovation stehen.
Ein Rillenkugellager (oft Kugellager genannt) gehört zur Gruppe der Wälzlager und ist ein wichtiges Bauteil in vielen mechanischen Systemen. Aber was genau ist ein Rillenkugellager? Prinzipiell unterscheidet man zwischen radialen Rillenkugellager (der Klassiker) oder axialen Rillenkugellager. Der Aufbau ist relativ ähnlich. Das Lager besteht aus einem inneren und einem äußeren Laufring, zwischen denen Kugeln rollen. Dadurch können sich der innere und äußere Ring mit minimaler Reibung zueinander bewegen. Die Kugeln laufen in sogenannten “Rillen”, daher auch der Name “Rillenkugellager”.
Die wichtigsten Begriffe im Zusammenhang mit Rillenkugellagern:
Ein typisches Rillenkugellager besteht aus wenigen, aber entscheidenden Komponenten:
Der Innenring befindet sich auf der Welle oder Achse, also dem rotierenden Teil, und trägt die Wälzkörper. Der Außenring ist feststehend und bildet die Gegenlauffläche für die Kugeln. Gemeinsam bilden Innenring und Außenring die Rollbahn für die Wälzkörper.
Sie sind in Standardausführung meist aus gehärteten Wälzlagerstahl gefertigt. Die Rollbahnen sind poliert um eine möglichst glatte und reibungsarme Oberfläche sicher zu stellen. Um Reibung und Verschleiß möglichst gering zu halten, müssen die Rollbahnen mit Fett oder Öl geschmiert werden. In Sonderlager werden auch Ringe aus Keramik, rostfreiem Stahl oder Low Nitrogen Steel (LNS) eingesetzt.
Die Ringe können mit einer Nut ausgeführt sein, in welche eine Dichtung eingebracht ist um das Eindringen von Schmutz und Staub zu verhindern.
Die Kugeln, also die Wälzkörper, liegen zwischen Außen- und Innenring. Durch den Punktkontakt entsteht weniger Reibung als bei Rollenlagern mit Linienkontakt. Daher können sie bei höheren Drehzahlen eingesetzt werden, aber nur geringere Lasten übertragen.
Der Käfig hält die Kugeln in Position und verhindert, dass sie gegeneinander stoßen.
Viele Rillenkugellager haben Dichtungen oder Deckscheiben, die das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit verhindern und somit die Lebensdauer des Lagers erhöhen.
Rillenkugellager funktionieren nach einem einfachen, aber effektiven Prinzip. Die Kugeln rollen zwischen den Ringen, was die Reibung erheblich verringert. Im Vergleich zu Gleitlagern, bei denen Reibung durch Kontakt entsteht, erzeugen Kugellager nur minimalen Widerstand. Dadurch reduzieren sie die benötigte Antriebskraft, senken den Verschleiß und den Energieverbrauch.
Die Lager können sowohl Radialkräfte als auch axiale Kräfte aufnehmen, was sie besonders vielseitig macht. Radialkräfte wirken senkrecht zur Welle, während axiale Kräfte entlang der Welle wirken.
Das Video von LSCAD zeigt die Bewegung eines Kugellagers:
Bild (radial + axial wie oben aber ohne Nummern)
Der Unterschied zwischen einem axialen Rillenkugellager und einem radialen Rillenkugellager liegt vor allem in der Richtung der Kräfte, die sie aufnehmen können. Das definiert auch das jeweilige Einsatzgebiet.
Das radiale Rillenkugellager nimmt:
Das axiale Rillenkugellager nimmt:
| Merkmal | Radiales Rillenkugellager | Axiales Rillenkugellager |
|---|---|---|
| Hauptkraft | Radial | Axial |
| Axialkraft | Begrenzt (beide Richtungen) | Hoch (eine oder beide Richtungen*) |
| Radialkraft | Hoch | ❌ Nicht zulässig |
| Drehzahl | Sehr hoch | Niedrig bis mittel |
| Toleranz bei Schiefstellung | Mittel | Gering |
| Typischer Einsatz | Motoren, Getriebe | Spindeln, Axiallagerungen |
* Es gibt einseitige und zweiseitige axiale Rillenkugellager.
Rillenkugellager gibt es in verschiedenen Ausführungen, die je nach Anforderung eingesetzt werden:
Einreihige Rillenkugellager: Die gebräuchlichste Form, die sowohl radiale als auch axiale Kräfte aufnehmen kann.
Zweireihige Rillenkugellager: Sie haben zwei Kugelreihen und können größere Kräfte aufnehmen. Sie werden eingesetzt, wenn eine höhere Tragfähigkeit erforderlich ist.
Schrägkugellager: Diese Lager sind für hohe axiale Belastungen geeignet und werden häufig paarweise verwendet.
Miniatur-Rillenkugellager: Diese winzigen Lager kommen in kleinen Geräten wie Computern oder Kameras zum Einsatz.
Hybrid-Rillenkugellager: Hier bestehen die Kugeln aus Keramik, was die Wärmebeständigkeit und Lebensdauer erhöht.
Du möchtest mehr zum Thema Rillenkugellager sehen? Dann empfehlen wir dir das Video von Z24.de: Rillenkugellager finden | Auswahl und Typen | HowTo – Z24.de
Die kryptisch anmutenden Zahlen/Buchstaben stellen Lagertyp, Baugröße und (teilweise) Abdichtung dar.
Typ 6204:
Typ 6206:
Typ 626z (Miniaturlager):
Vorteile
Nachteile
Für die Berechnung der Lebensdauer gibt es verschiedene Möglichkeiten wie die nominelle Lebensdauer, die erweiterte Lebensdauerberechnung oder die modifizierte Referenzlebensdauer Berechnung. In unserem Beitrag Lagerberechnung: So berechnest du Lebensdauer und Tragfähigkeit von Wälzlager gehen wir auf die einzelnen Methoden näher ein und zeigen dir, wo du Online Berechnungs- Tools findest.
Rillenkugellager werden in zahlreichen Industrien, in vielen verschiedenen Maschinen und Geräten eingesetzt:
Die Wahl eines hochwertigen Rillenkugellagers ist entscheidend für die Langlebigkeit und Effizienz deiner Maschine. Hier sind einige der führenden Hersteller, die sich auf die Produktion von Rillenkugellagern spezialisiert haben:
SKF: Der schwedische Konzern ist weltweit führend im Bereich der Lagertechnologie und bietet eine breite Palette an Rillenkugellagern für verschiedenste Anwendungen.
NSK: Der japanische Hersteller ist bekannt für seine innovativen Technologien und die hohe Qualität seiner Produkte. Besonders in der Automobilindustrie ist NSK ein bedeutender Lieferant.
FAG (Schaeffler Group): FAG ist eine Marke der Schaeffler Gruppe und ein renommierter Hersteller von Rillenkugellagern. Die Produkte sind für ihre Zuverlässigkeit und Präzision bekannt und werden häufig im Maschinenbau eingesetzt.
NTN: Der japanische Hersteller NTN bietet eine Vielzahl von Rillenkugellagern, die sich durch hohe Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit auszeichnen. Besonders für industrielle Anwendungen ist NTN eine beliebte Wahl.
Timken: Timken ist ein amerikanisches Unternehmen, das für seine robusten und langlebigen Lagerlösungen bekannt ist. Die Rillenkugellager von Timken finden weltweit Einsatz in der Schwerindustrie.
Rillenkugellager sind essentielle Bauteile in Maschinen und Anlagen. Ihre Fähigkeit, Reibung zu minimieren und gleichzeitig radiale und axiale Kräfte zu übertragen, macht sie unverzichtbar für zahlreiche Industriezweige. Die Wahl des richtigen Rillenkugellagers hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter Belastung, Drehzahl und Umgebungsbedingungen. Mit Herstellern wie SKF, NSK und FAG gibt es eine Vielzahl von Qualitätsanbietern auf dem Markt. Rillenkugellager zeigen wie wichtig die kleinen Dinge für das große Ganze sein können.
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