Maximale Belastung und kompaktes Design: Der ultimative Leitfaden für zweireihige Kugellager

Platzbedarf und Belastbarkeit stehen im Maschinenbau oft im Widerspruch zueinander. Ingenieure sind ständig auf der Suche nach Komponenten, die höheren Belastungen standhalten, ohne die Stellfläche der Maschine zu vergrößern. Hier kommen zweireihige Kugellager ins Spiel. Durch die Integration von zwei Reihen Wälzkörpern in einen einzigen Außenring bieten diese Lager im Vergleich zu ihren einreihigen Gegenstücken eine deutliche Verbesserung der radialen und axialen Belastbarkeit. Doch wann genau sollte man sich für eine zweireihige Ausführung entscheiden und welche technischen Vorteile ergeben sich konkret? In diesem umfassenden Leitfaden erfahren Sie alles, was Sie über diese wesentlichen Industriekomponenten wissen müssen.

Was macht Zweireihige Kugellager Einzigartig?

Der grundlegende Unterschied liegt in der Geometrie. Ein zweireihiges Kugellager besteht aus zwei Kugelsätzen und zwei Laufbahnsätzen. Diese Architektur ermöglicht es dem Lager, Kräfte über eine größere Oberfläche zu verteilen. Während ein einreihiges Lager möglicherweise mit Kippmomenten oder hohen kombinierten Belastungen zu kämpfen hat, bietet die zweireihige Konfiguration eine verbesserte Steifigkeit und Stabilität.

Erhöhte Tragfähigkeit bei minimalem Platzbedarf

Einer der größten Vorteile ist die Tragfähigkeit. Für Anwendungen, bei denen der Wellendurchmesser fest ist, aber die Belastungsanforderungen gestiegen sind, bieten zweireihige Kugellager eine Lösung, ohne dass eine komplette Neukonstruktion des Gehäuses erforderlich ist. Sie verdoppeln effektiv die Anzahl der Wälzkörper innerhalb einer Breite, die nur geringfügig größer ist als bei einem einreihigen Lager. Dies macht sie in hochbeanspruchten Industriemaschinen und Automobilgetrieben unverzichtbar.

Schlüsseltypen: Deep Groove vs. Angular Contact

Nicht alle zweireihigen Kugellager sind gleich. Abhängig von der Richtung der wirkenden Kräfte müssen Sie zwischen den Varianten Deep Groove und Angular Contact wählen.

1. Zweireihige Rillenkugellager

Das zweireihige Rillenkugellager (häufig in den Serien 42 und 43) ist hauptsächlich für radiale Belastungen ausgelegt. Da die Laufrillen tief sind und der Krümmung der Kugeln genau folgen, können diese Lager auch einige axiale Belastungen aus beiden Richtungen aufnehmen. Sie sind bekannt für ihre geringe Reibung und ihre Hochgeschwindigkeitsfähigkeiten, was sie zur bevorzugten Wahl für Elektromotoren und Haushaltsgeräte macht, bei denen ein leiser Betrieb Priorität hat.

2. Zweireihige Schrägkugellager

Bei Kippmomenten und hohen Axiallasten sind zweireihige Schrägkugellager die beste Wahl. Diese Lager haben einen Kontaktwinkel, der es ihnen ermöglicht, hohe kombinierte Lasten zu tragen. Ihr Aufbau ist vergleichbar mit zwei einreihigen Schräglagern in Rücken-an-Rücken-Anordnung, allerdings in einer wesentlich kompakteren Einheit. Diese Konstruktion ist außergewöhnlich steif und wird häufig in Kreiselpumpen, Industrieventilatoren und landwirtschaftlichen Geräten verwendet.

Warum Steifigkeit und Stabilität wichtig sind

Bei hochpräzisen Anwendungen ist die Lagersteifigkeit eine entscheidende Leistungsmetrik. Zweireihige Kugellager zeichnen sich hier aus, da die beiden Kugelreihen eine größere effektive Verteilung zwischen den Lastzentren bewirken. Diese „breite Basis“ widersteht der Tendenz des Schafts, sich unter Last durchzubiegen.

Beispielsweise kann bei einer CNC-Spindel oder einem Hochgeschwindigkeitsgetriebe jede mikroskopische Neigung der Welle zu Vibrationen, Geräuschen und schließlich zum Ausfall des Lagers führen. Durch die Verwendung eines zweireihigen Systems stellen Hersteller sicher, dass die Welle perfekt ausgerichtet bleibt, was wiederum andere Komponenten wie Zahnräder und Dichtungen schützt. Diese erhöhte Stabilität ist einer der Hauptgründe, warum zweireihige Kugellager häufig in Präzisionsinstrumenten und Hochgeschwindigkeitsverarbeitungslinien eingesetzt werden.

Gemeinsame Anwendungen in allen Branchen

Aufgrund ihrer Vielseitigkeit werden zweireihige Kugellager in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Ihre Fähigkeit, hohe Rotationsgeschwindigkeiten und schwere Lasten gleichzeitig zu bewältigen, macht sie zu einem „Alleskönner“ in der Welt des Ingenieurwesens.

• Automobilindustrie: Wird in Radnaben und Lichtmaschinen verwendet, um den ständigen Belastungen der Fahrzeugbewegung standzuhalten.
• Landmaschinen: Wird in Traktoren und Erntemaschinen eingesetzt, wo staubdichte Dichtungen und hohe Tragfähigkeiten erforderlich sind.
• Materialhandhabung: Unverzichtbar für Förderbänder und Kräne, die schwere palettierte Güter bewegen.
• Pumpsysteme: Zweireihige Schrägkugellager sind der Standard für Kreiselpumpen zur Bewältigung des hydraulischen Schubs.

Wartung und Schmierung für lange Lebensdauer

Selbst das robusteste zweireihige Kugellager erfordert die richtige Pflege, um sein volles L10-Lebenspotenzial zu erreichen. Da es mehr Wälzkörper gibt, ist die Schmierung von größter Bedeutung. Die Wärmeableitung kann bei zweireihigen Designs eine größere Herausforderung darstellen als bei einreihigen.

Die Auswahl des richtigen Fetts oder Öls hängt von der Betriebstemperatur und -geschwindigkeit ab. Für die meisten industriellen Anwendungen ist ein hochwertiges Fett auf Lithiumbasis ausreichend. Für Hochgeschwindigkeits- oder Hochtemperaturumgebungen können jedoch synthetische Schmierstoffe erforderlich sein. Außerdem ist es wichtig, die Lagerdichtungen regelmäßig zu überprüfen. Wenn Verunreinigungen wie Wasser oder Sand in die zweireihigen Laufbahnen gelangen, kommt es zu schneller Lochfraßbildung und Ermüdung, was zu einem katastrophalen mechanischen Ausfall führen kann.

Fazit: Ist ein zweireihiges Lager das Richtige für Sie?

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass zweireihige Kugellager eine kluge Investition für alle Maschinen darstellen, die eine hohe radiale und axiale Belastbarkeit bei kompakter Bauweise erfordern. Ganz gleich, ob Sie die Stabilität einer Präzisionswerkzeugmaschine oder die Haltbarkeit eines schweren landwirtschaftlichen Geräts bevorzugen, die zweireihige Architektur bietet eine zuverlässige und effiziente Lösung.