In welchen Anwendungen werden zweireihige Kugellager eingesetzt?

Der Hauptgrund dafür, dass für diese Anwendungen zweireihige Kugellager ausgewählt werden

Bei einem zweireihigen Kugellager sind zwei Reihen nebeneinander in einem einzigen Außenring angeordnet, wodurch sich die Anzahl der lasttragenden Kontaktpunkte im Vergleich zu einem einreihigen Rillenlager gleicher Breite effektiv verdoppelt. Laut Referenzen zur Lagerkonstruktion, die von großen Lagernormierungsgremien wie ISO und ABMA veröffentlicht wurden, ermöglicht diese Konfiguration, dass das Lager radiale Belastungen grob aufnehmen kann 60 bis 90 Prozent höher als ein entsprechendes einreihiges Lager, das die gleiche axiale Grundfläche einnimmt.

Diese höhere Lastdichte ist genau der Grund, warum zweireihige Lager in Maschinen eingesetzt werden, in denen der Platz begrenzt ist, die Lastanforderungen jedoch hoch sind, wie z. B. kompakte Getriebe, Motorwellen und Radnabenbaugruppen. Das Design neigt auch dazu, bei hoher Geschwindigkeit kühler zu laufen als einige Rollenlageralternativen mit gleicher Kapazität, da Kugellager unter mäßigen Lastbedingungen weniger Reibung erzeugen als Rollen.

Elektromotoren und Generatoren

Zweireihige Kugellager werden häufig zur Lagerung der Rotorwelle in kleinen und mittleren Elektromotoren verwendet, einschließlich Motoren, die in Lüftern, Pumpen und Haushaltsgeräten verwendet werden. Die beiden Kugelreihen tragen dazu bei, dass das Lager sowohl der radialen Belastung durch das Rotorgewicht als auch einem geringfügigen axialen Schub standhält, der durch eine Fehlausrichtung der Welle oder den Luftdruck der Lüfterblätter verursacht wird.

Motorenhersteller entscheiden sich üblicherweise für zweireihige Konstruktionen, wenn der Wellendurchmesser durch das Motorgehäuse eingeschränkt ist, die Anwendung jedoch dennoch eine längere Lebensdauer im Dauerbetrieb erfordert, da die zusätzlichen Kontaktpunkte die Belastung pro Kugel im Vergleich zu einer einreihigen Konstruktion mit derselben Last verringern.

Radnaben und Lenkungskomponenten für Kraftfahrzeuge

In Fahrzeugen werden zweireihige Kugellager in Radnabeneinheiten, Lenksäulen und einigen Getriebekomponenten verwendet. Insbesondere Radnabenlager müssen einer Kombination aus radialer Belastung durch das Fahrzeuggewicht und axialer Belastung durch Seitenführungskräfte standhalten, sodass die zweireihige Konfiguration praktisch geeignet ist.

Radnabenbaugruppen

Viele Vorderradnaben von Pkw verwenden zweireihige Schrägkugellagereinheiten, da sie die kombinierte Belastung durch Bremsen, Beschleunigen und Drehen in einer einzigen kompakten Einheit aufnehmen können, sodass keine separaten Innen- und Außenlager erforderlich sind.

Lenk- und Aufhängungsgestänge

Zweireihige Lager kommen auch in Achsschenkelbaugruppen und bestimmten Drehpunkten der Aufhängung vor, wo eine gleichmäßige radiale Unterstützung bei wiederholten Richtungslaständerungen entscheidend für die Lenkpräzision und die Reduzierung des Spiels im Laufe der Zeit ist.

Industriegetriebe und Drehzahlminderer

Getriebehersteller spezifizieren häufig zweireihige Kugellager für Antriebs- und Abtriebswellen, bei denen die Welle Zahneingriffskräften standhalten muss, die sowohl in radialer als auch in axialer Richtung wirken. A Zweireihige Kugellager Die an einem Lagerpunkt der Getriebewelle positionierte Einheit kann die Durchbiegung der Welle reduzieren, was wiederum die Kontaktgenauigkeit der Getriebezähne verbessert und Geräusche während des Betriebs reduziert.

Dies ist besonders relevant bei Schrägverzahnungssystemen, bei denen die abgewinkelten Zahnradzähne neben der Radiallast natürlich auch einen Axialschub erzeugen. Bei einem einreihigen Rillenlager kann es schwierig sein, diese kombinierte Belastung ohne ein sekundäres Axiallager zu bewältigen, während eine zweireihige Konstruktion häufig beides in einer Komponente bewältigt.

Land- und Baumaschinen

Landmaschinen wie Mähdrescher, Ballenpressen und Bodenbearbeitungsgeräte werden häufig in staubigen, vibrationsreichen Umgebungen eingesetzt, in denen die Haltbarkeit der Lager unter Stoßbelastung von entscheidender Bedeutung ist. In diesen Maschinen werden üblicherweise zweireihige Kugellager verwendet, da die doppelte Kontaktfläche plötzliche Stoßbelastungen, wie sie beispielsweise durch unebenes Feldgelände entstehen, auf mehr Kugeln verteilt, anstatt die Belastung auf eine einzelne Reihe zu konzentrieren.

• Rotationsfräsenwellen, bei denen der Bodenwiderstand schwankende Radiallasten erzeugt.
• Ballenpressenwalzenstützen, die während der Kompressionszyklen einer wiederholten zyklischen Belastung ausgesetzt sind.
• Förderrollen an Erntemaschinen, die bei wechselndem Materialgewicht eine gleichmäßige Drehung erfordern.

Baumaschinen, darunter Kompaktlader und Baggerschwenkmechanismen, verwenden aus dem gleichen Grund ähnliche zweireihige Lagerkonfigurationen, da die Ausrüstung in diesen Branchen selten unter sauberen, vibrationsarmen Bedingungen eingesetzt wird.

Textilmaschinen und Hochgeschwindigkeitsspindeln

Textilherstellungsanlagen wie Spinnmaschinen und Spulmaschinen lassen Spindeln häufig über längere Zeiträume mit sehr hohen Drehzahlen laufen. Hier kommen zweireihige Kugellager zum Einsatz, da sie eine stabile radiale Abstützung bei hohen Drehzahlen gewährleisten und gleichzeitig die Reibungsverluste gering halten, was für Maschinen, die in Produktionsumgebungen kontinuierlich laufen, unerlässlich ist.

Lagerlieferanten weisen häufig darauf hin, dass der geringere axiale Platzbedarf einer zweireihigen Konstruktion es Herstellern von Textilmaschinen auch ermöglicht, Spindelbaugruppen kompakt zu halten, was engere Spindelabstände und eine höhere Gesamtproduktionsdichte pro Maschine ermöglicht.

Pumpen und Flüssigkeitshandhabungsgeräte

Kreiselpumpen und Rotationspumpen verwenden zweireihige Kugellager, um die Laufradwelle sowohl gegen die radiale Belastung durch das Wellengewicht als auch gegen den axialen Schub zu stützen, der durch Flüssigkeitsdruckunterschiede am Laufrad erzeugt wird. Diese kombinierte Lastaufnahme ist einer der Hauptgründe, warum Pumpenhersteller die Verwendung von zwei separaten einreihigen Lagern in dieser Position vermeiden, da eine zweireihige Einheit die Anzahl der Komponenten und potenzielle Fehlausrichtungspunkte in der Wellenbaugruppe reduziert.

Vergleich zweireihiger Kugellager mit anderen Lagertypen

Die folgende Tabelle zeigt, wie zweireihige Kugellager im Vergleich zu gängigen Alternativen hinsichtlich der für die Auswahl wichtigsten Last- und Platzfaktoren abschneiden.

Dieser Vergleich steht im Einklang mit den in der ISO-Normendokumentation veröffentlichten allgemeinen Leitlinien zur Lagerauswahl und zeigt, warum zweireihige Kugellager einen Mittelweg einnehmen: Sie werden speziell dann ausgewählt, wenn Ingenieure mehr radiale Kapazität als ein einreihiges Lager benötigen, aber nicht auf die zusätzliche axiale Länge verzichten können, die Rollenlager oder gepaarte Schrägkontaktsätze erfordern.

Wichtige Auswahlfaktoren bei der Spezifikation eines zweireihigen Kugellagers

Ingenieure bewerten in der Regel einige Kernfaktoren, bevor sie ein zweireihiges Kugellager für eine neue Anwendung spezifizieren.

1. Erwarteter Radiallastbereich und etwaige intermittierende Stoßbelastungen, denen die Welle ausgesetzt sein wird.
2. Betriebsgeschwindigkeit, da Anwendungen mit höheren Drehzahlen eine strengere Toleranzkontrolle und angemessene Schmierintervalle erfordern.
3. Verfügbarer axialer Raum innerhalb des Gehäuses oder der Wellenbaugruppe.
4. Umwelteinflüsse, einschließlich Staub, Feuchtigkeit oder extreme Temperaturen, die sich auf die Auswahl des Dichtungstyps auswirken.

Unser Zweireihige Kugellager werden für diesen Bereich an Betriebsbedingungen hergestellt, wobei je nach Anwendungsumgebung abgedichtete und abgeschirmte Varianten erhältlich sind, sodass sie für die oben beschriebenen Einsatzbereiche in den Bereichen Motor, Automobil, Landwirtschaft und Industriemaschinen geeignet sind.