6000 EN 00_04 Friction Speeds and vibration

Reibung
Überschlägige Ermittlung des Reibungsmoments....................................................... 88
Genauere Berechnung des Reibungsmoments............................................................ 88
Das SKF Verfahren zur Berechnung des Reibungsmoments......................................... 89
Rollreibungsmoment...................................................................................................................... 90
Gleitreibungsmoment..................................................................................................................... 90
Reibungsmoment von Berührungsdichtungen............................................................................. 90
Zusätzliche Einflüsse auf das Lagerreibungsmoment.................................................................. 96
Schmierfilmdickenfaktor................................................................................................................ 97
Schmierstoffverdrängungsfaktor................................................................................................... 98
Strömungsverluste bei Ölbadschmierung..................................................................................... 98
Beiwert für Grenzschmierbedingungen bei niedrigen Drehzahlen
und/oder niedriger Viskosität......................................................................................................... 100
Einfluss des Betriebsspiels und der Fluchtungsfehler.................................................................. 101
Einfluss des Schmierfettfüllgrads.................................................................................................. 102
Das Reibungsverhalten in Hybridlagern..................................................................... 102
Anlaufreibungsmoment............................................................................................ 103
Verlustleistung und Lagertemperatur........................................................................ 103
Berechnungsbeispiel................................................................................................ 104
87

Reibung
Die Reibung in einem Wälzlager ist ausschlaggebend
für die Wärmeentwicklung im Lager und
damit für dessen Betriebstemperatur.
Sie hängt außer von der Belastung von einer
Reihe weiterer Faktoren ab, vor allem von der
Lagerart und -größe, der Betriebsdrehzahl und
den Eigenschaften des Schmierstoffs sowie von
der Schmierstoffmenge.
Der gesamte Laufwiderstand eines Lagers
setzt sich zusammen aus der Roll- und Gleitreibung
in den Wälzkontakten, in den Berührungsflächen
zwischen den Wälzkörpern und dem
Käfig oder zwischen den Führungsflächen für
die Wälz körper oder dem Käfig, aus der Schmierstoffreibung
und aus der Gleitreibung von
Berührungsdichtungen bei abgedichteten
Lagern.
Reibungszahlen für nicht abgedichtete Lager
Lagerart
Reibungszahl
m
Rillenkugellager 0,0015
Schrägkugellager
– einreihige Lager 0,0020
– zweireihige Lager 0,0024
– Vierpunktlager 0,0024
Pendelkugellager 0,0010
Zylinderrollenlager
– Lager mit Käfig, wenn F a ≈ 0 0,0011
– Vollrollige Lager, wenn F a ≈ 0 0,0020
Kegelrollenlager 0,0018
Pendelrollenlager 0,0018
CARB Toroidalrollenlager 0,0016
Axial-Rillenkugellager 0,0013
Axial-Zylinderrollenlager 0,0050
Axial-Pendelrollenlager 0,0018
Tabelle 1
Überschlägige Ermittlung
des Reibungsmoments
Unter gewissen Voraussetzungen, nämlich
• Lagerbelastung P ≈ 0,1 C
• gute Schmierung und
• normale Betriebsverhältnisse
lässt sich das Reibungsmoment im Lager überschlägig
mit einer konstanten Reibungszahl m
nach folgender Formel bestimmen
M = 0,5 m P d
Hierin sind
M das Reibungsmoment, Nmm
m die Reibungszahl († Tabelle 1)
P die äquivalente Lagerbelastung, N
d der Bohrungsdurchmesser, mm
Genauere Berechnung
des Reibungsmoments
Eine Möglichkeit der genaueren Berechnung
ist dann gegeben, wenn das gesamte Reibungsmoment
eines Lagers als Summe aus einem lastunabhängigen
Reibungsmoment M 0 und einem
lastabhängigen Reibungsmoment M 1 ermittelt
wird
M = M 0 + M 1
Dies Verfahren war eine der vielgenutzten
Möglichkeiten. Jetzt aber steht ein wesentlich
genaueres Berechnungsverfahren zur Verfügung,
mit dessen Hilfe das Reibungsmoment
eines Lagers nicht lastabhängig, sondern ursachenabhängig
ermittelt werden kann. Das Problem
z.B., dass die im lastunabhängigen Reibungsmoment
dominierenden hydrodynamischen
Verluste im Schmierstoff zu einem gewissen Teil
doch lastabhängig sind, ist damit behoben.
88

Bei der genauen Berechnung des Reibungsmoments
finden jetzt die vier ursachenabhängigen
und im Wesentlichen die Lagerreibung bestimmenden
Reibungsanteile Berücksichtigung:
M = M rr + M sl + M seal + M drag
Hierin sind
M das Gesamtreibungsmoment, Nmm
M rr das Rollreibungsmoment, Nmm
M sl das Gleitreibungsmoment, Nmm
M seal das Reibungsmoment von Berührungsdichtungen,
Nmm
M drag das Reibungsmoment bedingt durch
Strömungs-, Plansch- oder Spritzverluste,
Nmm
Mit diesem Berechnungsverfahren können die
an den Berührungsstellen im Lager entstehenden
Roll- und Gleitreibungsanteile getrennt
ermittelt werden und – wenn gewünscht – mit
den Reibungsanteilen der Dichtung und sonstiger
Einflussgrößen, zum Gesamtreibungsmoment
des Lagers zusammengefasst werden. Es
berücksichtigt wesentlich genauer die Berührungsverhältnisse
an den einzelnen Kontaktstellen
und deren Einflüsse auf das Reibungsmoment.
Die Auswirkungen von Konstruktionsänderungen
und Verbesserungen an der Laufbahntopographie
auf das Reibungsverhalten
lassen sich nun mit diesem Berechnungsverfahren
nachvollziehen, das damit auch zur Darstellung
von Verbesserungen an SKF Lagern
genutzt werden kann.
Die nächsten Abschnitte befassen sich mit der
relativ einfachen Ermittlung der jeweils anteiligen
Momente für die Rollreibung, die Gleitreibung
und die Reibung der Dichtung. Im darauffolgenden
Abschnitt werden unter anderem
ausführlich die Auswirkungen des Ölbadwiderstands,
der Schmierstoffverdrängung, der
Schmierfilmdickenreduktion oder der Grenzschmierbedingungen
auf die Lagerreibung
behandelt.
Das SKF Verfahren
zur Berechnung des
Reibungsmoments
Das SKF Verfahren zur Berechnung des Reibungsmoments
erlaubt die wesentlich genauere
Abschätzung der in SKF Wälzlagern entstehenden
Reibung und benutzt hierzu die bereits
genannte Gleichung:
M = M rr + M sl + M seal + M drag
Das SKF Berechnungsverfahren beruht auf
weiterentwickelten computergestützten SKF
Berechnungsmodellen und ist für die Ermittlung
von Richtwerten für das Reibungsmoment vorgesehen
unter folgenden Bedingungen:
• Fettschmierung oder normale Ölschmierverfahren,
wie Ölbad-, Ölluft- oder Öleinspritz-
Verfahren.
• Bei Lagerpaaren ist das Reibungsmoment
getrennt zu berechnen und dann zu addieren.
Dabei ist die Radialbelastung gleichmäßig auf
beide Lager verteilt anzunehmen und die
Axialbelastung so anzusetzen, wie es sich in
der Lagerung tatsächlich ergibt.
• Belastungen gleich oder größer der Mindestbelastung.
• Belastungen in Größe und Richtung unveränderlich.
• Normales Betriebsspiel.
Hinweis
Die Berechnung des Reibungsmoments
anhand der nachstehend aufgeführten
Formeln ist relativ komplex und zeitaufwendig.
Es wird daher dringend geraten,
hierzu das im ”Interaktiven SKF Lagerungskatalog”
(online unter www.skf.com) hinterlegte
Rechenprogramm zu nutzen.
89

Reibung
Rollreibungsmoment
Für SKF Lager kann das Rollreibungsmoment
bestimmt werden aus
M rr = G rr 1n n2 0,6
Hierin sind
M rr das Rollreibungsmoment, Nmm
G rr der Rollreibungsgrundwert abhängig von
– der Lagerart
– dem mittleren Lagerdurchmesser,
d m = 0,5 (d + D), mm
– der Radialbelastung F r , N
– der Axialbelastung F a , N
n die Drehzahl, min –1
n die kinematische Viskosität des Öls bzw. bei
Schmierfetten, die des Grundöls, jeweils
bei Betriebstemperatur, mm 2 /s
Die Werte für G rr erhält man mit den in
Tabelle 2 angegebenen Gleichungen anhand
der in Tabelle 3 ab Seite 92 aufgeführten
lagerabhängigen Designbeiwerte R. Beide
Belastungen, F r und F a , sind stets als positiver
Wert anzusetzen.
Gleitreibungsmoment
Für SKF Lager kann das Gleitreibungsmoment
bestimmt werden aus
M sl = G sl m sl
Hierin sind
M sl das Gleitreibungsmoment, Nmm
G sl der Gleitreibungsgrundwert abhängig von
– der Lagerart,
– dem mittleren Lagerdurchmesser,
d m = 0,5 (d + D), mm
– der Radialbelastung F r , N
– der Axialbelastung F a , N
m sl die Gleitreibungszahl,
bei ausreichend tragfähigem Schmierfilm
k ≥ 2, kann näherungsweise mit m sl = m EHL
gerechnet werden, d.h. es gilt für alle Lager,
ausgenommen Zylinder- und Kegelrollenlager
0,05 bei Schmierung mit Mineralölen
0,04 bei Schmierung mit Syntheseölen
0,1 bei Schmierung mit Traktionsfluid
ansonsten gilt:
0,02 bei Zylinderrollenlagern
0,002 bei Kegelrollenlagern
Die Werte für G sl erhält man mit den in
Tabelle 2 angegebenen Gleichungen anhand
der in Tabelle 3 ab Seite 92 aufgeführten,
lagerabhängigen Designbeiwerte S.
Reibungsmoment von Berührungsdichtungen
Bei Lagern mit Berührungsdichtungen sind die
durch die Dichtung bedingten Reibungsverluste
unter Umständen höher als die Reibungsverluste
im Lager selbst. Das Reibungsmoment der
Dichtung bei einem beidseitig mit Berührungsdichtungen
abgedichteten Lager ergibt sich
angenähert aus
M seal = K S1 d s
b
+ K S2
Hierin sind
M seal das Reibungsmoment von Berührungsdichtungen,
Nmm
K S1 ein Beiwert in Abhängigkeit von der
Dichtungsausführung und Lagerart
sowie deren Größe
K S2 ein Beiwert in Abhängigkeit von der
Dichtungsausführung und Lagerart
sowie deren Größe
d s der Durchmesser der Dichtlippen-
Gegenlauffläche († Tabelle 4, Seite 96)
b ein Exponent in Abhängigkeit von der
Dichtungs- und Lagerausführung
Die Werte für K S1 und K S2 sowie den Exponenten
b können der Tabelle 4, Seite 96
entnom men werden.
M seal ist das von zwei Lagerdichtungen verursachte
Reibungsmoment. Bei einseitig abgedichteten
Lagern gilt 0,5 M seal .
Bei Rillenkugellagern mit reibungsarmen
Dichtungen der Ausführung RSL und einen
Außendurchmesser über 25 mm gilt der für
M seal ermittelte Wert sowohl für die ein- wie
auch beidseitig abgedichteten Lager.
90

Tabelle 2a
Konstruktions- und lastabhängige Roll- und Gleitreibungsgrundwerte für Radiallager
Lagerart Rollreibungsgrundwerte Gleitreibungsgrundwerte
G rr
G sl
Rillenkugellager wenn F a = 0 wenn F a = 0
G rr = R 1 d m
1,96 F r
0,54 G sl = S 1 d m
–0,26 F r
5/3
wenn F a > 0 wenn F a > 0
q R 2 w 0,54 q S 2 d 1,5 m w 1/3
G rr = R 1 d 1,96 m F r + ––––––– F a G sl = S 1 d –0,145 m F 5 r + –––––––– F 4
< a
sin a F z < sin a F z
hierin ist a F = 24,6 1F a /C 0 2 0,24 , Grad
Schrägkugellager 1) G rr = R 1 d m
1,97 3F r + F g + R 2 F a 4 0,54 G sl = S 1 d m
0,26 31F r + F g 2 4/3 + S 2 F a 4/3 4
F g = R 3 d m
4 n 2 F g = S 3 d m
4 n 2
Vierpunktlager G rr = R 1 d m
1,97 3F r + F g + R 2 F a 4 0,54 G sl = S 1 d m
0,26 31F r + F g 2 4/3 + S 2 F a 4/3 4
F g = R 3 d m
4 n 2 F g = S 3 d m
4 n 2
Pendelkugellager G rr = R 1 d m
2 3F r + F g + R 2 F a 4 0,54 G sl = S 1 d m
–0,12 31F r + F g 2 4/3 + S 2 F a 4/3 4
F g = R 3 d m
3,5 n 2 F g = S 3 d m
3,5 n 2
Zylinderrollenlager G rr = R 1 d m
2,41 F r
0,31 G sl = S 1 d m
0,9 F a + S 2 d m F r
Kegelrollenlager 1) G rr = R 1 d m
2,38 1F r + R 2 Y F a 2 0,31 G sl = S 1 d m
0,82 1F r + S 2 Y F a 2
Der lagerabhängige Faktor Y ist in
den Produkttabellen angegeben
Pendelrollenlager G rr.e = R 1 d m
1,85 1F r + R 2 F a 2 0,54 G sl.e = S 1 d m
0,25 1F r
4 + S 2 F a 4 2 1/3
G rr.l = R 3 d m
2,3 1F r + R 4 F a 2 0,31 G sl.l = S 3 d m
0,94 1F r
3 + S 4 F a 3 2 1/3
wenn G rr.e < G rr.l
G rr = G rr.e
ansonsten
G rr = G rr.l
wenn G sl.e < G sl.l
G sl = G sl.e
ansonsten
G sl = G sl.l
CARB Toroidalrollenlager wenn F r < 1R 2
1,85 d m 0,78 /R 1 1,85 2 2,35 wenn F r < 1S 2 d m 1,24 /S 1 2 1,5
G rr.e = R 1 d m
1,97 F r
0,54 G sl.e = S 1 d m
–0,19 F r
5/3
ansonsten
G rr.l = R 2 d m
2,37 F r
0,31
ansonsten
G sl.l = S 2 d m
1,05 F r
1) Für F a ist die äußere auf die Welle oder das Gehäuse wirkende Axialkraft einzusetzen.
91

Reibung
Tabelle 2b
Konstruktions- und lastabhängige Roll- und Gleitreibungsgrundwerte für Axiallager
Lagerart Rollreibungsgrundwerte Gleitreibungsgrundwerte
G rr
G sl
Axial-Rillenkugellager
G rr = R 1 d m
1,83 F a
0,54 G sl = S 1 d m
0,05 F a
4/3
Axial-Zylinderrollenlager
G rr = R 1 d m
2,38 F a
0,31
G sl = S 1 d m
0,62 F a
Axial-Pendelrollenlager
G rr.e = R 1 d 1,96 m (F r + R 2 F a ) 0,54 G sl.e = S 1 d –0,35 m (F 5/3 r + S 2 F 5/3 a )
G rr.l = R 3 d 2,39 m (F r + R 4 F a ) 0,31 G sl.l = S 3 d 0,89 m (F r + F a )
wenn when G rr.e < G rr.l
wenn when G sl.e < G sl.l
G rr = G rr.e
ansonsten otherwise
G rr = G rr.l
G sr = G sl.e
ansonsten otherwise
G sr = G sl.l
G f = S 4 d 0,76 m (F r + S 5 F a )
G f
G sl = G sr +
e 10–6 (n n) 1,4 dm
Tabelle 3
Designbeiwerte zur Bestimmung der Roll- und Gleitreibungsmomente
Lagerart
Designbeiwert zur Bestimmung des
Rollreibungsmoments
Gleitreibungsmoments
R 1 R 2 R 3 S 1 S 2 S 3
Rillenkugellager Siehe Tabelle 3a Siehe Tabelle 3a
Schrägkugellager,
– einreihige Lager 5,03 ¥ 10 –7 1,97 1,90 ¥ 10 –12 1,30 ¥ 10 –2 0,68 1,91 ¥ 10 –12
– zweireihige Lager 6,34 ¥ 10 –7 1,41 7,83 ¥ 10 –13 7,56 ¥ 10 –3 1,21 7,83 ¥ 10 –13
– Vierpunktlager 4,78 ¥ 10 –7 2,42 1,40 ¥ 10 –12 1,20 ¥ 10 –2 0,9 1,40 ¥ 10 –12
Pendelkugellager Siehe Tabelle 3b Siehe Tabelle 3b
Zylinderrollenlager Siehe Tabelle 3c Siehe Tabelle 3c
Kegelrollenlager Siehe Tabelle 3d Siehe Tabelle 3d
Pendelrollenlager Siehe Tabelle 3e Siehe Tabelle 3e
CARB Toroidalrollenlager Siehe Tabelle 3f Siehe Tabelle 3f
Axial-Rillenkugellager 1,03 ¥ 10 –6 1,6 ¥ 10 –2
Axial-Zylinderrollenlager 2,25 ¥ 10 –6 0,154
Axial-Pendelrollenlager Siehe Tabelle 3g Siehe Tabelle 3g
92

Tabelle 3a
Designbeiwerte zur Bestimmung der Roll- und Gleitreibungsmomente in Rillenkugellagern
Lagerreihen
Designbeiwerte zur Bestimmung des
Rollreibungsmoments
Gleitreibungsmoments
R 1 R 2 S 1 S 2
2, 3 4,4 ¥ 10 –7 1,7 2,00 ¥ 10 –3 100
42, 43 5,4 ¥ 10 –7 0,96 3,00 ¥ 10 –3 40
60, 630 4,1 ¥ 10 –7 1,7 3,73 ¥ 10 –3 14,6
62, 622 3,9 ¥ 10 –7 1,7 3,23 ¥ 10 –3 36,5
63, 623 3,7 ¥ 10 –7 1,7 2,84 ¥ 10 –3 92,8
64 3,6 ¥ 10 –7 1,7 2,43 ¥ 10 –3 198
160, 161 4,3 ¥ 10 –7 1,7 4,63 ¥ 10 –3 4,25
617, 618, 628, 637, 638 4,7 ¥ 10 –7 1,7 6,50 ¥ 10 –3 0,78
619, 639 4,3 ¥ 10 –7 1,7 4,75 ¥ 10 –3 3,6
Tabelle 3b
Designbeiwerte zur Bestimmung der Roll- und Gleitreibungsmomente in Pendelkugellagern
Lagerreihen
Designbeiwerte zur Bestimmung des
Rollreibungsmoments
Gleitreibungsmoments
R 1 R 2 R 3 S 1 S 2 S 3
12 3,25 ¥ 10 –7 6,51 2,43 ¥ 10 –12 4,36 ¥ 10 –3 9,33 2,43 ¥ 10 –12
13 3,11 ¥ 10 –7 5,76 3,52 ¥ 10 –12 5,76 ¥ 10 –3 8,03 3,52 ¥ 10 –12
22 3,13 ¥ 10 –7 5,54 3,12 ¥ 10 –12 5,84 ¥ 10 –3 6,60 3,12 ¥ 10 –12
23 3,11 ¥ 10 –7 3,87 5,41 ¥ 10 –12 0,01 4,35 5,41 ¥ 10 –12
112 3,25 ¥ 10 –7 6,16 2,48 ¥ 10 –12 4,33 ¥ 10 –3 8,44 2,48 ¥ 10 –12
130 2,39 ¥ 10 –7 5,81 1,10 ¥ 10 –12 7,25 ¥ 10 –3 7,98 1,10 ¥ 10 –12
139 2,44 ¥ 10 –7 7,96 5,63 ¥ 10 –13 4,51 ¥ 10 –3 12,11 5,63 ¥ 10 –13
Designbeiwerte zur Bestimmung der Roll- und Gleitreibungsmomente in Zylinderrollenlagern
Tabelle 3c
Lagerreihen
Designbeiwerte zur Bestimmung des
Rollreibungsmoments
Gleitreibungsmoments
R 1 S 1 S 2
Lager der Bauformen N, NU, NJ und NUP mit Käfig
2, 3 1,09 ¥ 10 –6 0,16 0,0015
4 1,00 ¥ 10 –6 0,16 0,0015
10 1,12 ¥ 10 –6 0,17 0,0015
12, 20 1,23 ¥ 10 –6 0,16 0,0015
22 1,40 ¥ 10 –6 0,16 0,0015
23 1,48 ¥ 10 –6 0,16 0,0015
Vollrollige Lager der Bauformen NCF, NJG, NNC, NNCF, NNC und NNF
Alle Lagerreihen
2,13 ¥ 10 –6 0,16 0,0015
93

Reibung
Tabelle 3d
Designbeiwerte zur Bestimmung der Roll- und Gleitreibungsmomente in Kegelrollenlagern
Lagerreihen
Designbeiwerte zur Bestimmung des
Rollreibungsmoments
Gleitreibungsmoments
R 1 R 2 S 1 S 2
302 1,76 ¥ 10 –6 10,9 0,017 2
303 1,69 ¥ 10 –6 10,9 0,017 2
313 (X) 1,84 ¥ 10 –6 10,9 0,048 2
320 X 2,38 ¥ 10 –6 10,9 0,014 2
322 2,27 ¥ 10 –6 10,9 0,018 2
322 B 2,38 ¥ 10 –6 10,9 0,026 2
323 2,38 ¥ 10 –6 10,9 0,019 2
323 B 2,79 ¥ 10 –6 10,9 0,030 2
329 2,31 ¥ 10 –6 10,9 0,009 2
330 2,71 ¥ 10 –6 11,3 0,010 2
331 2,71 ¥ 10 –6 10,9 0,015 2
332 2,71 ¥ 10 –6 10,9 0,018 2
LL 1,72 ¥ 10 –6 10,9 0,0057 2
L 2,19 ¥ 10 –6 10,9 0,0093 2
LM 2,25 ¥ 10 –6 10,9 0,011 2
M 2,48 ¥ 10 –6 10,9 0,015 2
HM 2,60 ¥ 10 –6 10,9 0,020 2
H 2,66 ¥ 10 –6 10,9 0,025 2
HH 2,51 ¥ 10 –6 10,9 0,027 2
Übrige 2,31 ¥ 10 –6 10,9 0,019 2
Tabelle 3e
Designbeiwerte zur Bestimmung der Roll- und Gleitreibungsmomente in Pendelrollenlagern
Lagerreihen
Designbeiwerte zur Bestimmung des
Rollreibungsmoments
Gleitreibungsmoments
R 1 R 2 R 3 R 4 S 1 S 2 S 3 S 4
213 E, 222 E 1,6 ¥ 10 –6 5,84 2,81 ¥ 10 –6 5,8 3,62 ¥ 10 –3 508 8,8 ¥ 10 –3 117
222 2,0 ¥ 10 –6 5,54 2,92 ¥ 10 –6 5,5 5,10 ¥ 10 –3 414 9,7 ¥ 10 –3 100
223 1,7 ¥ 10 –6 4,1 3,13 ¥ 10 –6 4,05 6,92 ¥ 10 –3 124 1,7 ¥ 10 –2 41
223 E 1,6 ¥ 10 –6 4,1 3,14 ¥ 10 –6 4,05 6,23 ¥ 10 –3 124 1,7 ¥ 10 –2 41
230 2,4 ¥ 10 –6 6,44 3,76 ¥ 10 –6 6,4 4,13 ¥ 10 –3 755 1,1 ¥ 10 –2 160
231 2,4 ¥ 10 –6 4,7 4,04 ¥ 10 –6 4,72 6,70 ¥ 10 –3 231 1,7 ¥ 10 –2 65
232 2,3 ¥ 10 –6 4,1 4,00 ¥ 10 –6 4,05 8,66 ¥ 10 –3 126 2,1 ¥ 10 –2 41
238 3,1 ¥ 10 –6 12,1 3,82 ¥ 10 –6 12 1,74 ¥ 10 –3 9 495 5,9 ¥ 10 –3 1 057
239 2,7 ¥ 10 –6 8,53 3,87 ¥ 10 –6 8,47 2,77 ¥ 10 –3 2 330 8,5 ¥ 10 –3 371
240 2,9 ¥ 10 –6 4,87 4,78 ¥ 10 –6 4,84 6,95 ¥ 10 –3 240 2,1 ¥ 10 –2 68
241 2,6 ¥ 10 –6 3,8 4,79 ¥ 10 –6 3,7 1,00 ¥ 10 –2 86,7 2,9 ¥ 10 –2 31
248 3,8 ¥ 10 –6 9,4 5,09 ¥ 10 –6 9,3 2,80 ¥ 10 –3 3 415 1,2 ¥ 10 –2 486
249 3,0 ¥ 10 –6 6,67 5,09 ¥ 10 –6 6,62 3,90 ¥ 10 –3 887 1,7 ¥ 10 –2 180
94

Tabelle 3f
Designbeiwerte zur Bestimmung der Roll- und Gleitreibungsmomente in CARB Toroidalrollenlagern
Lagerreihen Designbeiwerte zur Bestimmung des
Rollreibungsmoments
Gleitreibungsmoments
R 1 R 2 S 1 S 2
C 22 1,17 ¥ 10 –6 2,08 ¥ 10 –6 1,32 ¥ 10 –3 0,8 ¥ 10 –2
C 23 1,20 ¥ 10 –6 2,28 ¥ 10 –6 1,24 ¥ 10 –3 0,9 ¥ 10 –2
C 30 1,40 ¥ 10 –6 2,59 ¥ 10 –6 1,58 ¥ 10 –3 1,0 ¥ 10 –2
C 31 1,37 ¥ 10 –6 2,77 ¥ 10 –6 1,30 ¥ 10 –3 1,1 ¥ 10 –2
C 32 1,33 ¥ 10 –6 2,63 ¥ 10 –6 1,31 ¥ 10 –3 1,1 ¥ 10 –2
C 39 1,45 ¥ 10 –6 2,55 ¥ 10 –6 1,84 ¥ 10 –3 1,0 ¥ 10 –2
C 40 1,53 ¥ 10 –6 3,15 ¥ 10 –6 1,50 ¥ 10 –3 1,3 ¥ 10 –2
C 41 1,49 ¥ 10 –6 3,11 ¥ 10 –6 1,32 ¥ 10 –3 1,3 ¥ 10 –2
C 49 1,49 ¥ 10 –6 3,24 ¥ 10 –6 1,39 ¥ 10 –3 1,5 ¥ 10 –2
C 59 1,77 ¥ 10 –6 3,81 ¥ 10 –6 1,80 ¥ 10 –3 1,8 ¥ 10 –2
C 60
C 69
1,83 ¥ 10 –6
1,85 ¥ 10 –6 5,22 ¥ 10 –6
4,53 ¥ 10 –6 1,17 ¥ 10 –3
1,61 ¥ 10 –3 2,8 ¥ 10 –2
2,3 ¥ 10 –2
Designbeiwerte zur Bestimmung der Roll- und Gleitreibungsmomente in Axial-Pendelrollenlagern
Tabelle 3g
Lagerreihen
Designbeiwerte zur Bestimmung des
Rollreibungsmoments
Gleitreibungsmoments
R 1 R 2 R 3 R 4 S 1 S 2 S 3 S 4 S 5
95
292 1,32 ¥ 10 –6 1,57 1,97 ¥ 10 –6 3,21 4,53 ¥ 10 –3 0,26 0,02 0,1 0,6
292 E 1,32 ¥ 10 –6 1,65 2,09 ¥ 10 –6 2,92 5,98 ¥ 10 –3 0,23 0,03 0,17 0,56
293 1,39 ¥ 10 –6 1,66 1,96 ¥ 10 –6 3,23 5,52 ¥ 10 –3 0,25 0,02 0,1 0,6
293 E 1,16 ¥ 10 –6 1,64 2,00 ¥ 10 –6 3,04 4,26 ¥ 10 –3 0,23 0,025 0,15 0,58
294 E 1,25 ¥ 10 –6 1,67 2,15 ¥ 10 –6 2,86 6,42 ¥ 10 –3 0,21 0,04 0,2 0,54

Reibung
Tabelle 4
Reibungsmoment von Berührungsdichtungen: Exponent und Beiwerte
Dichtungsausführung Lageraußen- Exponent und Beiwerte Durchmesser der
Lagerart durchmesser Gegenlauffläche
D b K S1 K S2 d 1) s
über bis
RSL Dichtscheiben
Rillenkugellager 25 0 0 0 d 2
25 52 2,25 0,0018 0 d 2
RZ Dichtscheiben
Rillenkugellager 175 0 0 0 d 1
RSH Dichtscheiben
Rillenkugellager 52 2,25 0,028 2 d 2
RS1 Dichtscheiben
Rillenkugellager 62 2,25 0,023 2 d 1 , d 2
62 80 2,25 0,018 20 d 1 , d 2
80 100 2,25 0,018 15 d 1 , d 2
100 2,25 0,018 0 d 1 , d 2
Schrägkugellager 30 120 2 0,014 10 d 1
Pendelkugellager 30 125 2 0,014 10 d 2
LS Dichtscheiben
Zylinderrollenlager 42 360 2 0,032 50 E
CS, CS2 und CS5 Dichtscheiben
Pendelrollenlager 62 300 2 0,057 50 d 2
CARB Toroidalrollenlager 42 340 2 0,057 50 d 2
1) Bezeichnung des Durchmessers in der Produkttabelle.
Zusätzliche Einflüsse
auf das Lagerreibungsmoment
Das SKF Berechnungsverfahren ermöglicht es
die wirklichen Gegebenheiten besser zu berücksichtigen
und weitere Bedingungen in die Reibungsberechnung
mit einzubeziehen:
• die Reduktion der Schmierfilmdicke
• die Schmierstoffverdrängung aus den Wälzkörper/Laufbahn-Kontaktzonen
bei Ölluftund
Öleinspritzschmierung, bei Ölbadschmierung
mit niedrigem Ölstand und bei
Fettschmierung
• die Strömungs-, Plansch- oder Spritzverluste
bei Ölbadschmierung
• die Grenzschmierbedingungen bei niedrigen
Drehzahlen und/oder niedriger Viskosität.
Bei Einbeziehung dieser zusätzlichen Einflüsse
gilt dann entsprechend dem SKF Verfahren für
das Lagergesamtreibungsmoment
M = f ish f rs M rr + M sl + M seal + M drag
Hierin sind
M das Gesamtreibungsmoment, Nmm
M rr = G rr (n n) 0,6
M sl = G sl m sl
M seal = K S1 d
b s + K S2
M drag das Reibungsmoment bedingt durch
Strömungs-, Plansch- oder Spritzver luste
bei Ölbadschmierung, Nmm
f ish der Schmierfilmdickenfaktor
f rs der Schmierstoffverdrängungsfaktor
96

Die Faktoren f ish und f rs wurden in die
Reibungsberechnung mit einbezogen, um die
reibungsmindernden Einflüsse der wärmebedingten
Schmierfilmdickenreduktion bzw. der
drehzahlabhängigen Schmierstoffverdrängung
aus dem Wälzkontakt berücksichtigen zu können.
Die Einflüsse aus niedrigen Drehzahlen
und niedrigen Viskositäten werden durch eine
erhöhte Gleitreibungszahl berücksichtigt.
Schmierstoffvorlauf vor der
Wälzkörper/Laufbahn-Kontaktzone
Bild 1
Schmierfilmdickenfaktor
Im Wälzkontakt eines mit einer hinreichenden
Menge Schmierstoff versehenen Lagers, wird
nie die gesamte Schmierstoffmenge überrollt,
sondern nur eine kleine Menge Schmierstoff
zum Aufbau des Schmierfilms genutzt. Ein Teil
des Schmierstoffs wird weggespritzt, ein anderer
Teil formiert sich zu einem Schmierstoffvorlauf
vor der Wälzkörper/Laufbahn-Kontaktzone
(† Bild 1). Dieser Vorlauf beansprucht den
Schmierstoff auf Schub und erzeugt Wärme, die
die Viskosität und Schmierfilmdicke und damit
letztendlich das Rollreibungsmoment herabsetzt.
Der Schmierfilmdickenfaktor, der die zuvor
genannten Betriebsbedingungen berücksichtigt,
kann angenähert ermittelt werden aus
1
f ish = ––––––––––––––––––––––––––
1 + 1,84 ¥ 10 –9 (n d m ) 1,28 n 0,64
Schmierfilmdickenfaktor f ish
Diagramm 1
Hierin sind
f ish der Schmierfilmdickenfaktor
n die Drehzahl, min –1
d m der mittlere Lagerdurchmesser,
= 0,5 (d + D), mm
n die kinematische Viskosität des Öls bzw. bei
Schmierfetten, die des Grundöls, jeweils
bei Betriebstemperatur, mm 2 /s
Näherungswerte für den Schmierfilmdickenfaktor
f ish können auch aus Diagramm 1
ermittelt werden in Abhängigkeit vom Parameter
(n d m ) 1,28 n 0,64 .
f ish
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0 0,4 0,8 1,2 1,6 2
1,28 0,64
(n d m ) n
9
¥ 10
97

Reibung
Schmierstoffverdrängungsfaktor
Bei Ölluft- und Oleinspritzschmierung, bei
Ölbadschmierung mit einem Ölstand unterhalb
der Mitte des untersten Wälzkörpers und bei
Fettschmierung wird durch ständiges Überrollen
der überschüssige Schmierstoff aus der Wälzkontaktzone
verdrängt. Lagerdrehzahl und
Viskosität sind die wesentlichen Gründe dafür,
dass der in die Endbereiche des Wälzkontaktes
abgedrängte Schmierstoff nicht in die Mitte
zurückfließen kann. Dieser als ”kinematische
Verdrängung” bezeichnete Effekt mindert der
Schmierfilmdicke und setzt damit auch das
Rollreibungsmoment herab.
Wie hoch die Minderung des Rollreibungsmomentes
ausfällt, kann angenähert ermittelt
werden aus
1
f rs = –————————
7 K z
e Krs n n (d + D) p 2 –––––– (D – d)
Hierin sind
f rs der kinematischer Schmierstoffverdrängungsfaktor
e
die Basis des natürlichen Logarithmus
≈ 2,718
K rs ein Beiwert für die Art der Schmierung
3 ¥ 10 –8 bei Öleinspritz- und niedriger
Ölbadschmierung
6 ¥ 10 –8 bei Ölluft- und Fettschmierung
K Z ein von der Lagerart abhängiger
Designbeiwert († Tabelle 5)
n die kinematische Viskosität des Öls bzw.
bei Schmierfetten, die des Grundöls, jeweils
bei Betriebstemperatur, mm 2 /s
n die Drehzahl, min –1
d die Lagerbohrung, mm
D der Lageraußendurchmesser, mm
Strömungsverluste
bei Ölbadschmierung
Die Strömungs-, Plansch- oder Spritzverluste
haben einen wesentlichen Anteil am Gesamtreibungsmoment
und werden als strömungsverlustabhängiges
Reibungsmoment M drag in
dem SKF Berechnungverfahren berücksichtigt.
Bei Ölbadschmierung ist das Lager zu einem
gewissen Teil und in Sonderfällen auch ganz von
Öl umspült. Die Ölstandshöhe wie auch die Größe
und Beschaffenheit des Ölbeckens können
einen bedeutenden Einfluss auf das Lagerreibungsmoment
haben. Für Lager in großen
Ölbädern können die Strömungsverluste in
einem Lager angenähert über die Ölbadwiderstandsvariable
V M in Abhängigkeit von
• der Ölstandshöhe H († Bild 2) und
• dem mittleren Lagerdurchmesser
d m = 0,5 (d + D), mm
für Drehzahlen bis hoch zur Referenzdrehzahl
aus Diagramm 2 ermittelt werden. Im Fall
höherer Drehzahlen und/oder Ölstände können
unter Umständen zusätzliche Einflüsse das
Betriebsverhalten und das Reibungsmoment
verändern. Die Größe des Ölbeckens wie auch
Tabelle 5
Designbeiwerte K Z und K L zur Berechnung der
Strömungsverluste
Lagerart
Designbeiwerte
K Z K L
Rillenkugellager
– ein- und zweireihig 3,1 –
Schrägkugellager
– einreihig 4,4 –
– zweireihig 3,1 –
– Vierpunktlager 3,1 –
Pendelkugellager 4,8 –
Zylinderrollenlager
– mit Käfig 5,1 0,65
– vollrollig, ein- und zweireihig 6,2 0,7
Kegelrollenlager 6 0,7
Pendelrollenlager 5,5 0,8
CARB Toroidalrollenlager
– mit Käfig 5,3 0,8
– vollrollig 6 0,75
Axial-Rillenkugellager 3,8 –
Axial-Zylinderrollenlager 4,4 0,43
Axial-Pendelrollenlager 5,6 0,58 1)
1) Gilt für einzeln eingebaute Lager
98

die Einflüsse anderer Schmiersysteme, z.B. von
benachbarten Zahnrädern oder Kurventrieben,
können dabei unberücksichtigt bleiben.
Das strömungsverlustabhängige Reibungsmoment
kann angenähert ermittelt werden für
Kugellager aus
Ölstand in Ölbadschmierung
Bild 2
M drag = V M K ball d m
5
n 2
und für Rollenlager aus
d
D
Ölstand H
M drag = 10 V M K roll B d m
4
n 2
Hierin sind
M drag das strömungsverlustabhängige
Reibungsmoment, Nmm
V M die Ölbadwiderstandsvariable
entsprechend Diagramm 2
K ball ein Beiwert für Kugellager, siehe unten
K roll ein Beiwert für Rollenlager, siehe unten
d m der mittlere Lagerdurchmesser, mm
B die Breite des Lagerinnenrings, mm
n die Betriebsdrehzahl, min –1
Ölbadwiderstandsvariable V M
Diagramm 2
V M
0 0,5 1 1,5
Werte für die Ölbadwiderstandsvariable V M
können aus Diagramm 2, getrennt für Kugellager
(rote Kurve) und Rollenlager (blaue Kurve)
ermittelt werden.
Der zur Ermittlung der Strömungsverluste
erforderliche Beiwert ergibt sich für Kugellager
aus
0,0016
0,0014
0,0012
0,0010
0,0008
0,0006
0,0004
Rollenlager
Kugellager
0,0002
i rw K Z (d + D)
K ball = ––––––––––– ¥ 10 –12
D – d
0
H/d m
und für Rollenlager aus
V M
0,00030
K L K Z (d + D)
K roll = ––––––––––– ¥ 10 –12
D – d
0,00025
0,00020
Rollenlager
0,00015
Kugellager
0,00010
0,00005
0
0 0,05 0,1 0,15 0,2
H/d m
99

Reibung
Hierin sind
K ball der Beiwert für Kugellager
K roll der Beiwert für Rollenlager
i rw die Anzahl Kugelreihen
K Z ein von der Lagerart abhängiger
Designbeiwert († Tabelle 5)
K L ein von der Rollenlagerart abhängiger
Designbeiwert († Tabelle 5)
d die Lagerbohrung, mm
D der Lageraußendurchmesser, mm
Hinweis
Das strömungsverlustabhängige Reibungsmoment
M drag bei Öleinspritzschmierung kann entsprechend
den Festlegungen für Ölbadschmierung
bei Ölstand bis zur Mitte der untersten
Rolle berechnet werden. Der so ermittelte Wert
ist jedoch mit 2 zu multiplizieren.
Für vertikal angeordnete Lagerungen kann
das Reibungsmoment M drag ebenfalls anhand
der für Ölbadschmierung festgelegten Bestimmungen
ermittelt werden. Das strömungsverlustabhängige
Reibungsmoment ist für ein völlig
in Öl eingetauchtes Lager zu berechnen und
dann entsprechend dem Verhältnis ”in Öl
getauchte Lagerbreite/-höhe” zu ”Gesamtlagerbreite/-höhe”
zu reduzieren.
Beiwert für Grenzschmierbedingungen
bei niedrigen Drehzahlen und/oder
niedriger Viskosität
Grenzschmierbedingungen können auftreten,
wenn Viskositätsverhältnisse k ≤ 2 vorliegen. In
solchen Fällen kann es zu gelegentlicher unmittelbarer
metallischer Berührung kommen, was
die Reibung im Lager erhöht. Eine lagerspezifische
Reibungsmomentkennlinie in Abhängigkeit
von Drehzahl und Schmierstoffviskosität zeigt
Diagramm 3. Während des Anlaufens und steigender
Drehzahlen verringert sich die Lagerreibung
zusammen mit der Schmierstoffviskosität
bis sich ein Schmierfilm bilden kann und der
Bereich der elasto-hydrodynamische Schmierung
erreicht ist. Mit steigender Drehzahl nimmt
das Lagerreibungmoment zu bis schließlich
schmier filmreduzierende und schmierstoffverdrängende
Betriebsbedingungen die Lagerreibung
nicht weiter ansteigen lassen oder sogar
mindern.
Näherungswerte für die Gleitreibungszahl
können mit der folgenden Gleichung ermittelt
werden
m sl = f bl m bl + (1 – f bl ) m EHL
Diagramm 3
Lagerreibungsmoment als Funktion von Drehzahl und Schmierstoffviskosität
M
1
2
3
Zone 1: Grenzschmierbedingungen
Zone 2: Elasto-hydrodynamische Schmierung (EHL)
Zone 3: EHL einschließlich schmierfilmreduzierender und
schmierstoffverdrängender Einflüsse
n n
100

Hierin sind
m sl die Gleitreibungszahl
f bl der Grenzschmierungs-Gewichtungsfaktor,
siehe unten
m bl ein Beiwert für Zusätze im Schmierstoff,
wenn erforderlich mit 0,15 ansetzen
m EHL die Reibungszahl eines ausreichend
tragfähigen Schmierfilms für alle Lager,
ausgenommen Zylinder- und
Kegelrollenlager:
0,05 bei Schmierung mit Mineralölen
0,04 bei Schmierung mit Syntheseölen
0,1 bei Schmierung mit Traktionsfluid
ansonsten gilt:
0,02 bei Zylinderrollenlagern
0,002 bei Kegelrollenlagern
Der Grenzschmierungs-Gewichtungsfaktor
für das Gleitreibungsmoment kann annähernd
ermittelt werden aus
1
f bl = ––––––––––––––––
e 2,6 ¥ 10–8 (n n) 1,4 dm
Hierin sind
f bl der Grenzschmierungs-Gewichtungsfaktor
e die Basis des natürlichen Logarith mus
= 2,718
n die Drehzahl, min –1
n die kinematische Viskosität des Öls bzw. bei
Schmierfetten, die des Grundöls, jeweils bei
Betriebstemperatur, mm 2 /s
d m der mittlere Lagerdurchmesser
= 0,5 (d + D), mm
Eine Abschätzung der Größe des Grenzschmierungs-Gewichtungsfaktors
f bl kann
auch anhand der in Diagramm 4 dargestellten
Kurve vorgenommen werden.
Einfluss des Betriebsspiels
und der Fluchtungsfehler
Die SKF Methode zur Berechnung des Reibungsmoments
beruht auf der Annahme eines normalen
Betriebsspiels und nicht gegeneinander
schiefgestellter Lagerringe. Hohe Betriebstemperaturen,
verursacht z.B. durch hohe
Betriebsdrehzahlen, können zur Verringerung
des Betriebsspiels führen und eine Erhöhung
des Lagerreibungsmoments zur Folge haben.
Schiefstellung der Lagerringe erhöht in jedem
Fall die Lagerreibung, ausgenommen bei den
winkelbeweglichen Pendelkugellagern, Pendelrollenlagern,
CARB Toroidalrollenlagern und
Axial-Pendelrollenlagern.
Bei SKF stehen Simulationsprogramme zur
Verfügung, mit denen die tatsächlichen Verhältnisse
innerhalb eines Lagers detailliert nachgebildet
werden können. Sind die Parameter
Betriebsspielverringerung oder Schiefstellung
für eine bestimmte Lagerung von besonderer
Bedeutung empfiehlt es sich, den Technischen
SKF Beratungsservice einzuschalten.
Grenzschmierungs-Gewichtungsfaktor f bl
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
f bl
Diagramm 4
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
10 5 10 6 10 7 10 8
( n n) 1,4 d m
101

Reibung
Einfluss des Schmierfettfüllgrades
Mit der erforderlichen Menge Schmierfett frisch
befüllte Wälzlager weisen in den ersten Stunden
oder Tagen nach Inbetriebnahme ein Reibungsmoment
auf, das deutlich über dem ermittelten
Rechenwert liegt. Die Ursache hierfür liegt in
der relativ langen und auch drehzahlabhängigen
Zeit, die erforderlich ist, bis das im Lager vorhandene
überschüssige Fett weitgehend aus
dem umlaufenden Wälzkörperbereich verdrängt
und in der Lagerung verteilt ist. Um diesen Vorgang
überschlagsmäßig abschätzen zu können,
ist das ermittelte Rollreibungsmoment bei den
Lagern der leichten Reihen mit dem Faktor 2
und den Lagern der schweren Reihen mit dem
Faktor 4 zu multiplizieren. Am Ende der Einlaufphase
wird jedoch das Lagerreibungmoment
auf die bei Ölschmierung üblichen Werte absinken.
Vielfach werden sogar noch niedrigere Werte
erreicht. Für den Fall, dass der freie Raum in der
Lagerung zu einem großen Teil oder ganz mit
Fett gefüllt ist, muss mit relativ hohen Lagerreibungsmomenten
wie auch Temperaturen
gerechnet werden. In diesem Zusammenhang
empfiehlt es sich auch, die Angaben im Abschnitt
”Nachschmierung” auf Seite 237 zu beachten
oder anwendungsspezifische Angaben beim
Technischen SKF Beratungsservice anzufordern.
Das Reibungsverhalten
in Hybridlagern
Die Berührungsverhältnisse in Hybridlagern
unterscheiden sich von denen in Ganzstahllagern.
Der wesentlich höhere Elastizitätsmodul
des Keramikwerkstoffs führt zu einer Verkleinerung
der Berührungsflächen im Wälzkontakt
und verringert dadurch die Roll- und Gleitreibungsanteile.
Außerdem verursachen die
wesentlich leichteren Wälzkörper aus Keramik
aufgrund ihrer geringeren Massenträgheit
geringere Fliehkräfte, was die Reibung, insbesondere
bei hohen Drehzahlen, reduziert.
Bei einreihigen Schrägkugellagern können die
Designbeiwerte R 3 und S 3 auch zur Ermittlung
der Roll- und Gleitreibung von einreihigen
Hybrid-Schrägkugellagern herangezogen werden.
Vorher sind diese Beiwerte jedoch mit dem
Faktor 0,41 zu multiplizieren, d.h. für diese
Hybridlager gilt
• Designbeiwert R 3 Hybrid = 0,41 R 3 Stahl
• Designbeiwert S 3 Hybrid = 0,41 S 3 Stahl
Schnell laufende Lagerungen mit Hybrid-
Rillenkugellager an jedem Wellenende werden
normalerweise axial vorgespannt. Unter solchen
Betriebsbedingungen verhalten sich Rillenkugellager
wie Schrägkugellager, was auch
durch eine gewisse Verringerung der Reibung
bei hohen Drehzahlen deutlich wird. Die Berechnung
des Lagerreibungsmoments ist jedoch
schwierig und sollte in Zusammenarbeit mit
dem Technischen SKF Beratungsservice erfolgen.
102

Anlaufreibungsmoment
Unter dem Anlaufreibungsmoment eines Wälzlagers
wird dasjenige Reibungsmoment verstanden,
das überwunden werden muss, wenn
das Lager aus dem Stillstand heraus beschleunigt
wird. Bei normalen Umgebungstemperaturen
zwischen +20 und +30 °C, Anfahren aus
dem Stillstand und µ sl = µ bl , entspricht das
Anlaufreibungsmoment dem Gleitreibungsmoment
und dem Reibungsmoment von Berührungsdichtungen,
soweit vorhanden. Damit gilt
M start = M sl + M seal
Hierin sind
M start das Anlaufreibungsmoment, Nmm
M sl das Gleitreibungsmoment, Nmm
M seal das Reibungsmoment von Berührungsdichtungen,
Nmm
Das Anlaufreibungsmoment kann jedoch bei
Rollenlagern mit großem Berührungswinkel
deutlich größer sein, bis zum Vierfachen bei
Kegelrollenlagern der Reihen 313, 322 B, 323 B
und T7FC und bis zum Achtfachen bei Axial-
Pendelrollenlagern.
Verlustleistung und
Lagertemperatur
Die durch die Lagerreibung entstehende Verlustleistung
kann berechnet werden aus
N R = 1,05 ¥ 10 –4 M n
Hierin sind
N R die Verlustleistung, W
M das Gesamtreibungsmoment des Lagers,
Nmm
n die Drehzahl, min –1
Wenn der je Grad Temperaturunterschied aus
dem Lager abzuführende Wärmestrom, der
sogenannte Kühlfaktor, bekannt ist, kann mit
Hilfe der nachstehenden Formel die Erhöhung
der Lagertemperatur gegenüber der Umgebung
und damit die Betriebstemperatur des Lagers
grob abgeschätzt werden
DT = N R /W s
Hierin sind
DT der Temperaturunterschied zwischen Lager
und Umgebung, °C
N R die Verlustleistung, W
W s der Kühlfaktor, W/°C
103

Reibung
Berechnungsbeispiel
Ein Pendelrollenlager 22208 E ist bei einer
Drehzahl von 3 500 min –1 den folgenden
Betriebsbedingungen ausgesetzt:
Konstante Radialbelastung F r = 2 990 N
Konstante Axialbelastung F a = 100 N
Umlaufender Innenring
Betriebstemperatur +40 °C
Ölbadschmierung mit einem Mineralöl, das eine
kinematische Viskosität von n = 68 mm 2 /s bei
40 °C aufweist, und mit einem Ölstand von
2,5 mm oberhalb des Außenringschulter bei
Lagerstillstand.
Mit welchem Gesamtreibungsmoment ist unter
diesem Umständen zu rechnen?
1. Berechnung der konstruktionsund
lastabhängigen Roll- und Gleitrei
bungsgrundwerte
Mit dem mittleren Durchmesser des Lagers
d m = 0,5 (d + D) = 0,5 (40 + 80) = 60 mm
erhält man entsprechend Tabelle 2a auf
Seite 91
• die Rollreibungsgrundwerte
G rr.e = R 1 d m
1,85
(F r + R 2 F a ) 0,54
= 1,6 ¥ 10 –6 ¥ 60 1,85 ¥
(2 990 + 5,84 ¥ 100) 0,54 = 0,26
G rr.l = R 3 d m
2,3
(F r + R 4 F a ) 0,31
= 2,81 ¥ 10 –6 ¥ 60 2,3 ¥
(2 990 + 5,8 ¥ 100) 0,31
= 0,436
da G rr.e < G rr.l , ist mit
G rr = 0,26 zu rechnen
• die Gleitreibungsgrundwerte
G sl.e = S 1 d m
0,25
(F r
4
+ S 2 F a 4 ) 1/3
= 3,62 ¥ 10 –3 ¥ 60 0,25 ¥
(2 990 4 + 508 ¥ 100 4 ) 1/3
= 434
G sl.l = S 3 d m
0,94
(F r
3
+ S 4 F a 3 ) 1/3
= 8,8 ¥ 10 –3 ¥ 60 0,94 ¥
(2 990 3 + 117 ¥ 100 3 ) 1/3
= 1 236,6
da G sl.e < G sl.l , ist mit
G sl = 434 zu rechnen
2. Berechnung des Rollreibungsmoments
M rr = G rr (n n) 0,6 = 0,26 ¥ (68 ¥ 3 500) 0,6
= 437 Nmm
3. Berechnung des Gleitreibungsmoments
Bei Annahme eines tragenden Schmierfilms,
k > 2, erhält man
M sl = m sl G sl = 0,05 ¥ 434 = 21,7 Nmm
4. Berechnung des Schmierfilmdicken-
Reduktionsfaktors
1
f ish = –––––––––––––––––––––––––––––––––
1 + 1,84 ¥ 10 –9 ¥ (n ¥ d m ) 1,28 n 0,64
1
= –––––––––––––––––––––––––––––––––––––
1 + 1,84 ¥ 10 –9 ¥ (3 500 ¥ 60) 1,28 68 0,64
≈ 0,85
104

5. Berechnung des Schmierstoff ­
ver drängungsfaktors bei
Ölbadschmierung
Das strömungsverlustabhängige Reibungsmoment
erhält man angenähert aus
M drag = 10 V M K roll B d
4 m n 2
= 10 ¥ 0,3 ¥ 10 –4 ¥
13,2 ¥ 10 –12 ¥ 23 ¥ 60 4 ¥ 3 500 2
= 14,5 Nmm
7 5,5
2,718 3 ¥ 10–8 ¥ 68 ¥ 3 500 ¥ (40 + 80) –––––––––
p 2 ¥ (80 – 40)
7. Berechnung des Gesamtreibungsmomentes
von Lager 22208 E
M = f ish f rs M rr + M sl + M drag
= 0,85 ¥ 0,8 ¥ 437 + 21,7 + 14,5
= 334 Nmm
= 13,2 ¥ 10 –12
1
f rs = –————————
7 K z
Krs
e
n n (d + D) ––––––
p 2 (D – d) 1
= ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
≈ 0,8
6. Berechnung des Reibungsmoments
bedingt durch Strömungs-, Plansch- oder
Spritzverluste bei Ölbadschmierung
Die Ölbadwiderstandsvariable V M kann in
Abhängigkeit von
H/d m = 2,5/60 = 0,041
aus Diagramm 2 auf Seite 99 ermittelt werden.
Im vorliegenden Fall, Rollenlager und H/d m < 0,1
erhält man für V M einen Näherungswert von
0,3 ¥ 10 –4 .
Obwohl die Ölbadwiderstandsverluste im Fall
von H/d m < 0,1 nur sehr gering sind, sollten sie
trotzdem bei der Berechnung des Gesamtreibungsmomentes
berücksichigt werden.
Der Beiwert für Rollenlager K roll wird ermittelt
aus
K L K Z (d + D)
K roll = –––––––––––– ¥ 10 –12
D – d
0,8 ¥ 5,5 ¥ (40 + 80)
= –––––––––––––––––––– ¥ 10 –12
80 – 40
105

Drehzahlen und
Schwingungen
Referenzdrehzahlen................................................................................................. 108
Zulässige Betriebsdrehzahl in Abhängigkeit von Belastung und Ölviskosität.............................. 108
Drehzahlen oberhalb der Referenzdrehzahl.................................................................................. 109
Grenzdrehzahlen...................................................................................................... 114
Sonderfälle............................................................................................................. 114
Sehr niedrige Drehzahlen............................................................................................................... 114
Schwenkbewegungen.................................................................................................................... 114
Schwingungsursachen bei Wälzlagern....................................................................... 115
Wechselnde Anzahl belasteter Wälzkörper.................................................................................... 115
Formgenauigkeit der Gegenstücke................................................................................................ 115
Örtliche Schadensstellen................................................................................................................ 115
Verunreinigungen........................................................................................................................... 115
Einfluss des Lagers auf das Schwingungsverhalten von Lagerungen............................ 115
107

Drehzahlen und Schwingungen
Wälzlager können nicht mit beliebig hohen Drehzahlen
umlaufen. Im Allgemeinen ist die Drehzahl
durch die Betriebstemperatur begrenzt, die mit
Rücksicht auf den verwendeten Schmierstoff
oder den Werkstoff der Lagerteile zulässig ist.
Die Drehzahl, die im Hinblick auf diese Betriebstemperatur
erreicht werden kann, hängt von der
im Lager erzeugten Reibungswärme, der dem
Lager von außen zugeführten Wärme und von
der aus dem Lager abgeführten Wärmemenge ab.
Neben der Lagerart und -größe, der inneren
Konstruktion, der Belastung, den Schmierungsverhältnissen
und den Kühlbedingungen spielen
für die zulässige Drehzahl auch die Käfigausführung,
die Genauigkeit und das Betriebsspiel
der Lager eine Rolle.
In den Produkttabellen werden im Allgemeinen
zwei Drehzahlen angegeben: die (thermische)
Referenzdrehzahl und die (kinematische) Grenzdrehzahl.
Referenzdrehzahlen
Die Referenzdrehzahl ist ein Vergleichswert
anhand dessen die zulässige Betriebsdrehzahl
eines Lagers ermittelt werden kann, das mit einem
Schmierstoff bestimmter Viskosität geschmiert
und einer bestimmten Belastung ausgesetzt ist.
Die angegebenen Werte für die Referenzdrehzahlen
entsprechen den Definitionen in
ISO 15312 (die aber keine Festlegungen für
Axiallager enthält). Diese ISO Norm wurde für
Ölschmierung aufgestellt, gilt aber auch für
Fettschmierung.
Die Referenzdrehzahl ist diejenige Drehzahl,
bei der sich unter festgelegten Betriebsbedingungen
ein Wärmegleichgewicht zwischen der
im Lager erzeugten Wärme und der über die
Welle, das Gehäuse und den Schmierstoff abgeführten
Wärmemenge einstellt. Die Betriebsbedingungen
für dieses Wärmegleichgewicht
sind entsprechend ISO 15312:2003
• eine Temperatur von 70 °C, gemessen am
feststehenden Außenring bzw. der feststehenden
Gehäusescheibe des Lagers bei einer
Umgebungstemperatur von 20 °C
• eine konstante radiale Belastung von 5 % der
statischen Tragzahl C 0 bei Radiallagern
• eine konstante axiale Belastung von 2 % der
statischen Tragzahl C 0 bei Axiallagern
• nicht abgedichtete Lager mit normaler Lagerluft
für ölgeschmierte Lager:
• ein Mineralöl ohne EP-Zusätze mit einer
kinematischen Viskosität bei 70 °C Betriebstemperatur
von
n = 12 mm 2 /s (ISO VG 32) für Radiallager
n = 24 mm 2 /s (ISO VG 68) für Axiallager
• eine Ölbadschmierung mit einem Ölstand bis
zur Mitte des Wälzkörpers in der untersten
Position
für fettgeschmierte Lager:
• eine normales Lithiumseifenfett auf Mineralölbasis
mit einer Viskosität von 100 bis 200
mm 2 /s bei 40 °C (z.B. ISO VG 150)
• eine Fettmenge, die ungefähr 30 % des freien
Raums im Lager ausfüllt.
Da bei Fettschmierung anfänglich Temperaturspitzen
auftreten, ist in diesem Fall die Referenztemperatur
70 °C als die Temperatur definiert,
die nach einer Betriebszeit von 10 bis 20
Stunden erreicht wird und nach der sich das
Wärmegleichgewicht unter den definierten
Betriebsbedingungen einstellt.
Bei umlaufendem Außenring kann es erforderlich
sein, die Referenzdrehzahlen zu reduzieren.
Bei bestimmten Lagern, für die keine Referenzdrehzahlen
über das Wärmegleichgewicht
bestimmt werden können, sind in den Produkttabellen
nur Grenzdrehzahlen angegeben. Hierzu
zählen unter anderem die Lager mit Berührungsdichtungen.
Zulässige Betriebsdrehzahl in Abhängigkeit
von Belastung und Ölviskosität
Wenn die Lager höhere Belastungen aufzunehmen
haben oder der Schmierstoff eine höhere
Viskosität aufweist als für die Referenzdrehzahlen
festgelegt, steigt die Reibung und damit
auch die Wärmeentwicklung im Lager an. In
diesem Fall liegt die zulässige Betriebsdrehzahl
unterhalb der Referenzdrehzahl oder aber es
wird eine höhere Betriebstemperatur zugelassen.
Im umgekehrten Fall können niedrigere
Viskositäten höhere Betriebsdrehzahlen ermöglichen.
Der Einfluss von Belastung und kinematischer
Viskosität auf die zulässige Drehzahl kann
ermittelt werden für:
108

• Radial-Kugellager aus Diagr. 1, Seite 110. Beispiel 1
Seite 248).
f nzul = n n Grundöl tatsächlich
r f P ––––––––––––––––
f n Grundöl ISO VG 150
• Radial-Rollenlager aus Diagr. 2, Seite 111.
• Axial-Kugellager aus Diagr. 3, Seite 112.
• Axial-Rollenlager aus Diagr. 4, Seite 113.
Ein SKF Explorer Rillenkugellager 6210 mit
Referenzdrehzahl 15 000 min –1 ist belastet mit
P = 0,24 C 0 und wird im Ölbad geschmiert. Die
Ölviskosität bei 40 °C beträgt 68 mm 2 /s. Welche
Ölschmierung
Werte für die Korrekturfaktoren bei Ölschmierung
Betriebsdrehzahl ist möglich, wenn die Lagertemperatur
70 °C nicht übersteigen soll?
Mit d m = 0,5 (50 + 90) = 70 mm, P/C 0 = 0,24
• f P : für den Einfluss der äquivalenten Lagerbelastung
P und
• f n : für den Einfluss der Viskosität
und ISO VG 68 erhält man aus Diagramm 1,
Seite 110, für f P = 0,63 und für f n = 0,85.
Die zulässige Betriebsdrehzahl, bei der die
Betriebstemperatur 70 °C voraussichtlich nicht
können den Diagrammen 1 bis 4 als Funktion überschritten wird, ergibt sich damit zu
von P/C 0 und dem mittleren Lagerdurchmesser
d m entnommen werden.
Hierin sind
n zul = 15 000 ¥ 0,63 ¥ 0,85 = 8 030 min –1
Beispiel 2
P die äquivalente Lagerbelastung, kN
Ein SKF Explorer Pendelrollenlager 22222 E
C 0 die statische Tragzahl, kN
d m der mittlere Lagerdurchmesser,
= 0,5 (d + D), mm
mit Referenzdrehzahl 3000 min –1 ist belastet
mit P = 0,15 C 0 und ist fettgeschmiert. Das Fett
hat eine Grundölviskosität von 220 mm 2 /s bei
40 °C. Welche Betriebsdrehzahl ist möglich,
In den Diagrammen sind die Viskositäten mit der
Bezeichnung für die ISO Viskositätsklasse gekennzeichnet,
z.B. ISO VG 32 steht für ein Öl mit
einer Viskosität von 32 mm 2 /s bei 40 °C.
Wenn die Referenztemperatur von 70 °C
unverändert bleibt, ergibt sich die zulässige
Drehzahl aus
wenn die Betriebstemperatur 70 °C nicht übersteigen
soll?
Mit d m = 0,5 (110 + 200) = 155 mm, P/C 0 = 0,15
und ISO VG 220 erhält man aus Diagramm 2,
Seite 111, für f P = 0,53, für die aktuelle Grundölviskosität
den Korrekturwert f n aktuell = 0,83,
und für die Grundölviskosität ISO VG 150 den
Korrekturwert f n ISO VG 150 = 0,87.
n zul = n r f P f n
Die zulässige Betriebsdrehzahl, bei der die
Betriebstemperatur 70 °C voraussichtlich nicht
Hierin sind
überschritten wird, ergibt sich damit zu
n zul die zulässige Betriebsdrehzahl, min –1
n r die Referenzdrehzahl, min –1
n zul = 3 000 ¥ 0,53 ¥ 0,83/0,87 = 1 520 min –1
f P der Korrekturfaktor für die Lagerbelastung
f n der Korrekturfaktor für die Ölviskosität
Drehzahlen oberhalb
Fettschmierung
Die Diagramme gelten auch bei Fettschmierung.
Wenn die Grundölviskosität des verwendeten
der Referenzdrehzahl
Wälzlager können auch mit Drehzahlen oberhalb
der Referenzdrehzahl umlaufen, wenn
Schmierfetts im Bereich von 100 bis 200 mm 2 /s
liegt, gilt f n = 1. Für andere Viskositäten ergibt
sich der Korrekturfaktor f n aus dem Richtwert f n
für die aktuelle Grundölviskosität geteilt durch
den entsprechenden Richtwert f n für die Grundölviskosität
ISO VG 150. Die zulässige Betriebsdrehzahl
ergibt sich damit aus
• die Reibung im Lager z.B. durch Einsatz
moderner Mindestmengen-Schmiersysteme
reduziert werden kann oder
• die entstehende Wärme z.B. durch Ölumlaufschmierung
oder über Kühlrippen am Gehäuse
bzw. eine zusätzlichen Luftkühlung abgeführt
werden kann († ”Ölschmierverfahren”,
109

Drehzahlen und Schwingungen
Diagramm 1
Korrekturfaktoren f P und f v für Radial-Kugellager
f P
0,9
0,7
Pendelkugellager
d m ≤ 20 mm
d m = 70 mm
d m ≥ 120 mm
0,5
0,3
Andere Radial-
Kugellager
d m ≤ 20 mm
d m = 70 mm
0,1
d m = 120 mm
0
0,1 0,3 0,5 0,7 0,9
P/C 0
d m ≥ 600 mm
1,4
ISO VG 15
1,2
ISO VG 32
1,0
0,8
ISO VG 460
0,6
ISO VG 220
ISO VG 150
0,4
ISO VG 68
f n
110

Diagramm 2
Korrekturfaktoren f P und f v für Radial-Rollenlager
f P
0,1 0,3 0,5 0,7
0,9
0,7
d m ≤ 35 mm
d m = 150 mm
0,5
d m = 400 mm
d m ≥ 600 mm
0,3
0,1
0
P/C 0
1,0
0,9
0,8
0,7
ISO VG 32
ISO VG 68
ISO VG 150
ISO VG 220
ISO VG 460
0,6
f n
111

Drehzahlen und Schwingungen
Diagramm 3
Korrekturfaktoren f P und f v für Axial-Kugellager
0,9
f P
0,1 0,3 0,5 0,7
0,7
0,5
0,3
d m ≤ 17 mm
d m ≥ 500 mm
0,1
0
P/C 0
1,1
ISO VG 15
ISO VG 32
1,0
0,9
ISO VG 68
0,8
ISO VG 150–220
f n
ISO VG 460
112

Diagramm 4
Korrekturfaktoren f P und f v für Axial-Rollenlager
f P
0,05 0,15 0,25 0,35
0,9
0,7
0,5
d m ≤ 95 mm
d m ≥ 300 mm
0,3
0,1
0
P/C 0
1,0
0,9
0,8
ISO VG 68
ISO VG 150
0,7
f n
ISO VG 220
ISO VG 460
113

Drehzahlen und Schwingungen
Ohne zusätzliche Korrekturmaßnahmen verursachen
ansonsten Drehzahlen über der Referenzdrehzahl
unzulässig hohe Lagertemperaturen.
Diese verringern die Viskosität des
Schmier stoffs, sodass kein ausreichend tragfähiger
Schmierfilm aufgebaut werden kann, was
wiederum zu erhöhter Reibung und weiterem
Temperaturanstieg führt. Ein sich gleichzeitig
verringerndes Betriebsspiel kann schließlich
zum Fressen der Lager führen. Jede Drehzahl
oberhalb der Referenzdrehzahl ist normalerweise
gleichbedeutend mit größeren Temperaturdifferenzen
zwischen Innen- und Außenring als
normal. Gewöhnlich sind in einem solchen Fall
Lager mit größerer Lagerluft erforderlich.
Grenzdrehzahlen
Die Grenzdrehzahlen hängen hauptsächlich ab
von den Kriterien Formstabilität und Festigkeit
des Käfigs, Schmierung der Käfigführungsflächen,
Lagergenauigkeit und von den Wälzkörpern
verursachten Zentrifugal- und Massenkräften.
Aber auch weitere Faktoren, wie die
Ausführung der Dichtungen oder die Art des
Schmierstoffs, spielen eine Rolle.
Es liegen Erfahrungswerte über höchstzulässige
Drehzahlen vor, die aus technischen Gründen
oder mit Rücksicht auf den erforderlichen
Aufwand, die Betriebstemperatur im zulässigen
Bereich zu halten, nicht überschritten werden
sollten.
Die in den Produkttabellen angegebenen
Grenzdrehzahlen gelten für die jeweils aufgeführte
Lager- und Käfigausführung.
Um Lager mit höheren Drehzahlen als den
Grenzdrehzahlen laufen lassen zu können, sind
durch Korrekturmaßnahmen eine oder mehrere
der genannten, drehzahlbegrenzenden Kriterien
abzuändern. In einem solchen Fall sollte immer
der Technische SKF Beratungsservice eingeschaltet
werden.
Bei Fettschmierung müssen weitere Aspekte
berücksichtigt werden, wie Schmierung der
Käfigführungsflächen und die Scherfestigkeit,
die vom Grundöl und dem Dickungsmittel des
Fetts abhängt († ”Fettschmierung”, ab
Seite 231).
Bei nicht abgedichteten Kugellagern übersteigen
die Referenzdrehzahlen im Normalfall
die Grenzdrehzahlen. Die anhand der Referenzdrehzahl
und den Betriebsbedingungen er-
mittelte zulässige Drehzahl muss stets mit der
Grenzdrehzahl verglichen werden. Der jeweils
kleinere Wert ist maßgebend.
Grundsätzlich ist bei hohen Drehzahlen zu
beachten, dass eine bestimmte Mindestbelastung
des Lagers erforderlich ist, um einen
einwandfreien Betrieb sicherzustellen. Angaben
zur Mindestbelastung enthalten die einleitenden
Texte der jeweiligen Produktabschnitte.
Sonderfälle
In bestimmten Anwendungsfällen treten anstelle
der Referenz- bzw. Grenzdrehzahl andere
Gesichtspunkte in den Vordergrund.
Sehr niedrige Drehzahlen
Bei sehr niedrigen Drehzahlen kann sich noch
kein elasto-hydrodynamischer Schmierfilm im
Wälzkontakt ausbilden. In diesen Fällen muss
daher meist ein Schmierstoff mit EP-Zusätzen
gewählt werden († ”Fettschmierung”, ab
Seite 231).
Oszillierende Drehbewegungen
Bei Schwenk- oder Pendelbewegungen wechselt
die Drehrichtung jeweils nach weniger als
einer vollen Umdrehung. Da in den Umkehrpunkten
die Drehgeschwindigkeit auf null
zurückgeht, kann ein trennender hydrodynamischer
Schmierfilm nicht aufrechterhalten
werden. In solchen Fällen ist es besonders wichtig,
einen Schmierstoff zu verwenden, der wirksame
EP-Zusätze enthält, um tragfähige Grenzschmierschichten
bilden zu können.
Eine der Referenz- oder Grenzdrehzahl entsprechende
zulässige Drehgeschwindigkeit lässt
sich für Schwenkbewegungen nicht angeben. Die
obere Grenze der Drehgeschwindigkeit wird hier
nicht durch das Wärmegleichgewicht, sondern
durch die auftretenden Massenkräfte bestimmt.
Bei Umkehr der Drehrichtung besteht nämlich
die Gefahr, dass der Wälzkörperkranz aufgrund
seiner Massenträgheit kurzzeitig gleitet und die
Laufbahnen durch Anschmierungen beschädigt
werden. Die zulässigen Drehbeschleunigungen
bzw. -verzögerungen hängen von der Masse des
Wälzkörpersatzes und des Käfigs, von der Art
und Menge des Schmierstoffs, vom Betriebsspiel
und von der Belastung ab. In Pleuellage-
114

ungen z.B. werden vorgespannte Lager eingesetzt,
die relativ kleine Wälz körper mit geringer
Masse haben. Allgemein gültige Angaben können
nicht gemacht werden, weshalb von Fall zu
Fall genauere Analysen der Bewegungsverhältnisse
durchgeführt werden müssen. Auch empfiehlt
es sich, den Techni schen SKF Beratungsservice
einzuschalten.
Schwingungsursachen
bei Wälzlagern
Generell kann gesagt werden, dass ein Wälzlager
selbst keine Geräusche erzeugt. Denn das,
was als ”Laufgeräusch” wahrgenommen wird,
sind eigentlich nur die hörbaren Auswirkungen
von Schwingungen, die direkt oder indirekt vom
Lager auf die angrenzenden Bauteile übertragen
werden. Geräuschprobleme müssen deshalb
in den meisten Fällen als Schwingungsprobleme
der kompletten Lagerung betrachtet
werden.
Wechselnde Anzahl belasteter
Wälzkörper
In einem radial belasteten Lager verändert sich
im Betrieb periodisch die Anzahl der belasteten
Wälzkörper, z.B. 2-3-2-3 usw. Dies verursacht
einen miminalen Versatz der Welle in der Belastungsrichtung
und damit auch Schwingungen.
Diese Schwingungen lassen sich nicht vermeiden,
können jedoch durch eine axiale Vorspannung
der Lager, die alle Wälzkörper belastet,
verringert werden, was jedoch z.B. bei Zylinderrollenlagern
nicht möglich ist.
Formgenauigkeit der Gegenstücke
Bei fester Passung eines Lagerrings auf der
Welle oder im Gehäuse können die Lagerringe
die Form der Gegenstücke annehmen. Vorhandene
Formabweichungen können deshalb im
Betrieb Schwingungen verursachen. Die Lagersitze
auf der Welle und im Gehäuse sollten deshalb
stets mit hoher Formgenauigkeit gefertigt
werden († Abschnitt ”Zylinderformtoleranz”
auf Seite 194).
Örtliche Schadensstellen
Falsche Handhabung oder Montagefehler können
örtliche Schadensstellen auf den Laufbahnen
oder einem Wälzkörper verursachen.
Durch Überrollen dieser örtlichen Schadensstelle
werden im Betrieb dann Schwingungen
erzeugt. In diesem Fall ist es möglich, durch
Analyse der Schwingfrequenz das beschädigte
Lagerteil zu identifizieren. SKF Geräte für die
Zustands-überwachung eröffnen diese Möglichkeit.
Richtwerte für die Defektfrequenzen der SKF
Wälzlager können ermittelt werden mit dem
”Interaktiven SKF Lagerungskatalog” online
unter www.skf.com oder wenden Sie sich an
den Technischen SKF Beratungsservice.
Verunreinigungen
In verschmutzter Umgebung können Schmutzpartikel
auch in das Lager gelangen und dort
von den Wälzkörpern überrollt werden. Die
dabei entstehenden Schwingungen hängen von
der Menge, Größe und Härte der überrollten
Partikel ab. Die auftretenden Schwingungen
weisen kein typisches Frequenzmuster auf, können
aber hörbare und störende Geräusche verursachen.
Einfluss des Lagers auf
das Schwingungsverhalten
von Lagerungen
In vielen Anwendungsfällen entspricht die Steifigkeit
des Lagers in etwa der der umgebenden
Bauteile. Durch Wahl eines geeigneten Lagers
mit der richtigen Lagerluft oder Vorspannung
und bei entsprechender Gestaltung der Umbauteile
können Schwingungen deutlich reduziert
werden. Prinzipiell sind drei Wege zur Schwingungsreduzierung
möglich:
• Die kritische Anregungsfrequenz vermeiden.
• Die kritische Frequenz zwischen den anregenden
und den Resonanz-Bauteilen dämpfen.
• Die Steifigkeit des Systems erhöhen und
damit die kritische Frequenz ändern.
115