Wälzlager: Alles, was du über sie wissen solltest

Verschiedene Wälzlager Typen als Kollage

Was sind Wälzlager?

Wälzlager ermöglichen eine drehbare Verbindung zwischen zwei Bauteilen – meist einer Welle und einem Gehäuse – bei minimaler Reibung.

Sie bestehen aus vier zentralen Komponenten:

  • Innenring
  • Außenring
  • Wälzkörper (Kugeln oder Rollen)
  • Käfig

 

Die Reibung wird nicht wie bei Gleitlager durch Gleiten, sondern durch Rollen reduziert. Das macht sie effizienter und langlebiger als Gleitlager.

Wälzlager ist ein Überbegriff. Sie werden je nach Form der Wälzkörper in Kugellager und Rollenlager unterteilt und gehören zu den meist verwendeten Maschinenelementen: Sie sorgen dafür, dass sich Maschinen reibungslos, leise und effizient bewegen. Egal ob in der Fertigungsmaschine, im Hochregallager oder der Antriebstechnik.. Ohne Wälzlager dreht sich nichts!

In diesem Beitrag erfährst du was Wälzlager sind, wie sie funktionieren und welche Bauformen es gibt.

Let’s roll!

Was dich in diesem Artikel erwartet:

Die Geschichte des Wälzlagers

Die Geschichte des Wälzlagers ist ein wenig „steinig“. Die Ursprünge reichen bis ins alte Ägypten zurück. Die Ägypter hatten nicht nur eine Vorliebe für Pyramiden, sondern auch Ideen, schwere Lasten auf Rollen zu bewegen. Sie rollten riesige Steinblöcke auf Holzstämmen in Richtung Baustelle. Okay, das war kein richtiges Wälzlager, aber die Idee, Dinge einfacher zu bewegen, war geboren!

Leonardo da Vinci entdeckte im 15. Jahrhundert die „modernere“ Form des Wälzlagers. In seinen Skizzen finden sich erste Zeichnungen von Kugellagern. Leider wurde die Idee nicht realisiert und die Erde musste sich vorerst ohne Wälzlager weiter drehen.

Als die Industrielle Revolution im 18. Jahrhundert Fahrt aufnahm, trat immer öfter das Problem auf, dass Maschinen heiß liefen und vorzeitig den Geist aufgaben. Dann hatte man die geniale Idee: Warum nicht Kugeln oder Rollen dazwischen legen, um die Reibung zu reduzieren? Das Wälzlager war erfunden.

 

 

Funktion & Aufbau

Wie funktioniert ein Wälzlager? Stell dir vor, du schiebst einen schweren Schrank durchs Zimmer. Das ist anstrengen und hinterlässt hässliche Kratzer im Boden. Mit Rollen darunter geht’s plötzlich viel leichter. Genau dieses Prinzip steckt auch im Wälzlager.

 

Aufbau im Überblick:

  • Innenring: Sitzt auf der Welle und bildet die innere Laufbahn für die Wälzkörper.
  • Außenring: Feststehend und bildet die äußere Laufbahn für die Wälzkörper.
  • Wälzkörper: Kugeln oder Rollen, die die Bewegung übernehmen und Reibung minimieren
  • Käfig: Hält die Wälzkörper auf Abstand und in Position.

 

Zusammen sorgen sie für eine gleichmäßige, effiziente und leise Bewegung.

Meist sind die Abmaße von Lager genormt. So können Ersatzlager einfach identifiziert und eingekauft werden. Es gibt auch Sonderlager für individuelle Anforderungen und spezielle Anwendungen.

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Unterteilung von Wälzlager: Kugellager, Rollenlager bzw. Axiallager, Radiallager

Bei der Unterscheidung Kugellager oder Rollenlager liegt der Unterschied liegt in der Form der Wälzkörper.

ArtKontaktartVorteileEinsatzbereiche
KugellagerPunktkontaktGeringe Reibung, hohe DrehzahlenElektromotoren, Fahrräder, Pumpen, Lüfter , Ventilatoren, Förderbänder (Umlenkrollen), Trommelanlagen
RollenlagerLinienkontaktHöhere Tragkraft, robustBau- und Landmaschinen, Schwermaschinen wie Pressen oder Krane, Papiermaschinen, große Mühlen (z.B. Zementmühlen), Förderanlagen für schwere Güter
 
 
 

Arten von Wälzlagern – Rillenkugellager, Zylinderrollenlager, Nadellager, etc.

 

Rillenkugellager

  • Klassiker unter den Wälzlagern
  • Punktbelastung für geringe Reibung
  • Für hohe Drehzahlen & geringe Lasten
  • Im Standard nicht zerlegbar, für Radialbelastung geeignet, für Axialbelastung nur bedingt geeignet
  • Kostengünstig & weit verbreitet

 

Schrägkugellager

  • Ähnlich wie Rillenkugellager, aber besser für kombinierte Belastungen (radial & axial) geeignet
  • Einsatz z. B. in Werkzeugmaschinen

 

Zylinderrollenlager

  • Linienförmige Kontaktfläche ermöglichen höhere radiale Tragkraft aber niedrigere Drehzahlen
  • Ideal für schwere Maschinen

 

Kegelrollenlager

  • Durch kegelförmiges Design können sie radiale & axiale Kräfte aufnehmen
  • Typisch für Fahrzeuge

 

Nadellager

  • Extrem kompakt
  • Perfekt bei wenig Bauraum

 

Pendelrollenlager

  • Ausgleich bei Fluchtungsfehler
  • Robust für hohe Belastungen

 

 

Vorteile und Nachteile von Wälzlagern

✅ Vorteile

  • Geringe Reibung = hohe Energieeffizienz (µ = 0,002 bis 0,01)
  • Lange Lebensdauer
  • Einfache Pflege & Wartung, benötigen kaum Schmierstoff und keine Einlaufzeit
  • Einfach austauschbar (Standardisierung)
  • Kompakt & leistungsstark

❌ Nachteile

  • Empfindlich gegenüber Schmutz; Abdeckungen und Dichtungen können Abhilfe schaffen
  • Empfindlich gegenüber Stößen speziell im Stillstand und bei geringen Drehzahlen
  • Vibration bei schlechter Schmierung
  • Hochwertige Lager sind teurer
 
 

Lebensdauer 

Die Lebensdauer eines Wälzlagers hängt stark von Belastung, Schmierung und Umgebungseinflüssen ab. Berechnungen der nominellen Lebensdauer L10 basieren häufig auf der DIN ISO 281. Mehr dazu erfährst du in unserem Beitrag Lagerberrechnung.

 

 

Hersteller von Wälzlager

Hier findest du einen Auszug der wohl bekanntesten Hersteller von Wälzlager

  • SKF (Schweden) – weltweiter Marktführer
  • NSK (Japan) – bekannt für Präzisionslager
  • FAG / Schaeffler (Deutschland) – hoher Qualitätsstandard
  • Timken (USA) – der Automobilindustrie bekannt und hat sich auf Kegelrollenlager spezialisiert
  • NTN (Japan) – Breites Produktspektrum und hohe Qualität

 

 

Fazit

Wälzlager sind essenziell für moderne Technik. Ob du ein Ingenieur bist oder einfach nur neugierig – das Verständnis dieser Bauteile hilft dir, die Mechanik der Welt besser zu verstehen.

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