Lagerarten und -typen

In Sachen Mechanik und Maschinenbau spielen sowohl Lagerarten als auch Lagertypen eine entscheidende Rolle. Sie sind das Fundament, auf dem sich fast jede Art von Maschine und Gerät stützt, um Bewegungen zu ermöglichen und Kräfte zu übertragen. Lagerarten sind zum Beispiel da Kugel- oder Rollenlager. Lagertypen wiederum sind Kategorien innerhalb dieser Lagerarten. Jeder Lagertyp hat individuelle Vor- und Nachteile, spezielle Merkmale und Einsatzbereiche. Die zehn häufigsten Varianten stellt dieser Artikel vor.

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Lagerart vs. Lagertyp – wo liegen die Unterschiede?

Obwohl sich die Begriffe ähneln, so beschreiben sie nicht absolut das Gleiche:

• Lagerart: Dies bezieht sich auf die grundlegende Kategorie des Lagers, basierend auf seiner Konstruktionsweise und Funktionsprinzip. Beispiele für Lagerarten sind Kugellager, Rollenlager, Nadellager, Gleitlager, Magnetlager und Keramiklager. Jede Lagerart hat eine eigene Funktionsweise und Einsatzgebiete.
• Lagertyp: Innerhalb jeder Lagerart gibt es verschiedene Typen, die sich in ihren spezifischen Merkmalen, Dimensionen, Belastbarkeit und Anwendungen unterscheiden. Zum Beispiel sind innerhalb der Kugellager Rillenkugellager, Schrägkugellager und Axialkugellager unterschiedliche Typen. Jeder Typ hat seine eigenen besonderen Eigenschaften und ist für bestimmte Anwendungen besser geeignet.

Diese verschiedenen Lagerarten gibt es

Nachfolgend stellen wir die zehn häufigsten Lagerarten genauer vor, die sich in Sachen Lagertyp, Aufbau, aber vor allem auch dem Einsatzgebiet unterscheiden.

1. Rillenkugellager

Rillenkugellager sind aufgrund ihrer einfachen Konstruktion und Robustheit eine der am häufigsten verwendeten Lagerarten. Sie bestehen aus einer Reihe von Kugeln, die zwischen zwei Ringen, dem Innen- und Außenring, eingebettet sind. Rillenkugellager sind aufgrund ihrer Vielseitigkeit in einer Vielzahl von Branchen und Anwendungen anzutreffen. Sie sind besonders beliebt in der Automobilindustrie, wo sie in verschiedenen Teilen wie Radlagern, Getrieben und Elektromotoren eingesetzt werden. Ihre Fähigkeit, sowohl radiale als auch axiale Belastungen zu tragen, macht sie auch in Elektrogeräten und Haushaltsgeräten zu einer bevorzugten Wahl, wo Zuverlässigkeit und Langlebigkeit gefragt sind.FormularbeginnFormularende

Vorteile:

• robust und widerstandsfähig
• flexibel
• wartungsarm
• kosteneffizient
• geringe Reibung

Nachteile:

• begrenzte Tragfähigkeit
• gegenüber Verunreinigungen empfindlich
• höhere Geräuschentwicklung

Lagertypen:

• einreihige Rillenkugellager
• zweireihige Rillenkugellager
• Rillenkugellager mit Füllnut
• Miniatur-Rillenkugellager

2. Kegelrollenlager

Kegelrollenlager sind ebenfalls für ihre Fähigkeit bekannt, hohe radiale und axiale Belastungen aufzunehmen. Sie bestehen aus einem Innenring, einem Außenring und kegelförmigen Rollen. Ihre einzigartige Form ermöglicht es ihnen, sich an unterschiedliche Belastungsbedingungen anzupassen. Kegelrollenlager finden häufig Verwendung in Schwerlastanwendungen, insbesondere in der Automobilindustrie. Sie sind ideal für den Einsatz in Radlagern von Fahrzeugen sowie in Getrieben und Achsen von Schwerlastfahrzeugen. Ihre Fähigkeit macht sie überall dort unverzichtbar, wo hohe Belastungen und Stoßfestigkeit gefragt sind.

Vorteile:

• hohe Tragfähigkeit für radiale und axiale Lasten
• einstellbarer Neigungswinkel
• lange Lebensdauer
• gute Stoßbelastungsfähigkeit

Nachteile:

• komplexere Montage und Justierung
• höherer Preis im Vergleich zu einfachen Lagern
• empfindlich gegenüber Fehlausrichtungen

Lagertypen:

• Standard-Kegelrollenlager
• zweiseitig wirkende Kegelrollenlager für höhere axiale Belastungen
• Vierpunktlager für vereinfachte Montage

3. Zylinderrollenlager

Zylinderrollenlager sind für ihre hohe radiale Tragfähigkeit bekannt. Sie bestehen aus zylindrischen Rollen, die zwischen zwei Ringen angeordnet sind. Ihre lineare Kontaktfläche sorgt für eine gleichmäßige Lastverteilung und macht sie ideal für Anwendungen mit hohen radialen Belastungen. Zylinderrollenlager werden vorrangig in der Schwerindustrie eingesetzt, beispielsweise in großen Motoren und Getrieben. Sie eignen für Anwendungen, in denen eine hohe Tragfähigkeit erforderlich ist, wie in großen Industriemaschinen und schweren Antriebssystemen.

Vorteile:

• hohe radiale Tragfähigkeit
• geringe Reibung
• modulare Bauweise

Nachteile:

• nicht geeignet für axiale Belastungen
• empfindlich gegenüber Fehlausrichtungen

Lagertypen:

• einreihige Zylinderrollenlager
• mehrreihige Zylinderrollenlager für höhere Tragfähigkeit
• vollrollige Zylinderrollenlager für maximale Tragfähigkeit

4. Axialkugellager

Axialkugellager sind speziell für die Aufnahme von hohen axialen Belastungen in einer Richtung konzipiert. Sie bestehen aus zwei Scheiben und Kugeln, die axial belastet werden. Ihre Struktur ist optimal für Anwendungen, bei denen es hauptsächlich um die Aufnahme von Schubkräften geht, zum Beispiel für Maschinenbau- und Automobilanwendungen. Sie finden außerdem häufig Verwendung in Getrieben, Pumpen und anderen Maschinenteilen, wo axiale Schubkräfte dominant sind.

Vorteile:

• hohe axiale Tragfähigkeit
• kompakte Bauweise
• relativ günstig

Nachteile:

• keine radiale Belastungsfähigkeit
• begrenzte Drehzahlkapazität

Lagertypen:

• einseitig wirkende Axialkugellager
• zweiseitig wirkende Axialkugellager für beidseitige Belastungen
• Axial-Rillenkugellager für spezielle Anwendungen

5. Pendelrollenlager

Pendelrollenlager sind für ihre Fähigkeit, hohe Radial- und Axiallasten in beiden Richtungen aufzunehmen, sowie ihre Selbstausrichtungsfähigkeit bekannt. Sie haben zwei Reihen von Rollen, die in einem gemeinsamen sphärischen Außenring laufen, was ihnen eine gewisse Flexibilität bei Wellenverlagerungen oder Durchbiegungen verleiht. Pendelrollenlager werden vor allem in Anwendungen eingesetzt, die hohe Radial- und Axiallasten in beiden Richtungen aufnehmen müssen, wie im Bergbau, in der Papierindustrie und in Schwermaschinen. Ihre Selbstausrichtungsfähigkeit ist besonders nützlich in Situationen, in denen Wellenverlagerungen oder Durchbiegungen auftreten können.

Vorteile:

• selbstausrichtend
• hohe Belastbarkeit in beiden Richtungen
• geeignet für Anwendungen mit Wellenverlagerungen

Nachteile:

• höherer Preis
• größer und schwerer als andere Lagertypen

Lagertypen:

• Standard-Pendelrollenlager
• Pendelrollenlager mit verlängerter Innenbohrung
• spezielle Pendelrollenlager für extreme Bedingungen

6. Nadellager

Nadellager sind kompakt und haben eine hohe Tragfähigkeit, dank ihrer langen, dünnen Rollen. Diese Lager sind ideal für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot und hoher Radialbelastung. Ihre schmale Bauweise macht sie zu einer hervorragenden Wahl die Automobilindustrie und die Luft- und Raumfahrt, wo es auf eine hohe Tragfähigkeit bei geringem Raumbedarf ankommt.

Vorteile:

• hohe Tragfähigkeit bei geringem Raumbedarf
• geringes Gewicht
• vielseitige Designoptionen

Nachteile:

• nicht geeignet für hohe axiale Belastungen
• erfordert oft präzise Gehäuse- und Wellenbedingungen

Lagertypen:

• einreihige Nadellager
• vollrollige Nadellager für maximale Tragfähigkeit
• Nadellager mit integrierten Innenringen für einfache Montage

7. Schrägkugellager

Schrägkugellager zeichnen sich für ihre Fähigkeit, hohe radiale und axiale Belastungen in einer Richtung aufzunehmen, aus. Sie haben asymmetrisch angeordnete Kugeln, die es ihnen ermöglichen, Kräfte in einem Winkel zur Lagerachse aufzunehmen. Schrägkugellager sind besonders in Präzisionsmaschinen und Hochgeschwindigkeitsanwendungen gefragt. Sie eignen sich hervorragend für Anwendungen, die eine hohe Präzision und gute axiale Belastbarkeit erfordern, wie in CNC-Maschinen, Spindeln und Antriebssystemen.

Vorteile:

• hohe Präzision
• gute axiale Belastbarkeit
• verschiedene Kontaktwinkel für unterschiedliche Anwendungen

Nachteile:

• empfindlich gegenüber Fehlausrichtungen
• komplexere Montage

Lagertypen:

• einreihige Schrägkugellager
• zweireihige Schrägkugellager für höhere Tragfähigkeit
• Schrägkugellager in Tandem-Anordnung für spezielle Belastungen

8. Gleitlager

Gleitlager sind die einfachste Form von Lagern und bestehen aus zwei gleitenden Oberflächen ohne Wälzkörper. Sie eignen sich für Anwendungen mit geringen Geschwindigkeiten oder unter Bedingungen, bei denen Wartung schwierig ist. Ihre einfache Konstruktion macht sie zudem sehr kostengünstig. Gleitlager werden zum Beispiel für schwer zugängliche Maschinenteile oder in Anwendungen unter harten Betriebsbedingungen eingesetzt.

Vorteile:

• einfache Konstruktion
• geringe Wartungsanforderungen
• gute Dämpfungseigenschaften

Nachteile:

höhere Reibung als bei Wälzlagern

• begrenzte Drehzahlfähigkeit
• empfindlich gegenüber Schmutz und Verschleiß

Lagertypen:

• Gleitlager mit festen Materialien (Bronze, Kunststoff)
• Sintergleitlager für selbstschmierende Eigenschaften
• hydrodynamische Gleitlager für flüssigkeitsgestützte Schmierung

9. Magnetlager

Magnetlager nutzen magnetische Kräfte, um eine berührungslose Lagerung zu ermöglichen. Sie bieten eine hohe Präzision und können sehr hohe Drehzahlen erreichen, was sie ideal für Anwendungen macht, bei denen es auf minimale Reibung und Wartung ankommt. Das ist zum Beispiel in Hochgeschwindigkeitsanwendungen und in sauberen Umgebungen der Fall, wie in der Halbleiterindustrie oder in Hochgeschwindigkeitsspindeln.

Vorteile:

• keine mechanische Berührung, daher kein Verschleiß
• sehr geringe Reibung
• keine Schmierung erforderlich

Nachteile:

• hohe Kosten
• Komplexität in Design und Steuerung
• Energiebedarf für die Aufrechterhaltung des Magnetfelds

Lagertypen:

• passive Magnetlager
• aktive Magnetlager mit Regelungstechnik
• Hybridlager, Kombination aus Magnet- und Wälzlager

10. Keramiklager

Keramiklager bestehen aus keramischen Materialien und sind bekannt für ihre Korrosionsbeständigkeit und geringe Wärmeleitfähigkeit. Sie sind ideal für korrosive Umgebungen oder bei hohen Geschwindigkeiten, wo herkömmliche Lagermaterialien versagen würden. Ihre Verwendung ist häufig in der chemischen Industrie, in medizinischen Geräten und in Hochgeschwindigkeitsanwendungen zu finden.

Vorteile:

• Korrosionsbeständigkeit
• geringe Wärmeausdehnung
• lange Lebensdauer

Nachteile:

• höhere Kosten als traditionelle Lager
• Sprödigkeit unter hohen Belastungen
• begrenzte Verfügbarkeit in Standardgrößen

Lagertypen:

• Vollkeramiklager
• Hybridlager mit keramischen Kugeln und Stahlringen
• Spezialkeramiklager für extreme Anwendungen