Bestimmung der Lagergröße - Boie...Bestimmung der Lagergröße nach der Lebensdauer ..... 52 Nominelle Lebensdauer..... 52 Erweiterte SKF Lebensdauerbeiwert aSKF..... 53 Schmierbedingungen

Systembetrachtungen und Zuverlässigkeit ................................................................ 50

Tragfähigkeit und Lebensdauer ................................................................................ 51Dynamische Tragzahl und Lebensdauer ....................................................................................... 51Statische Tragzahl und Tragsicherheit ........................................................................................... 51

Bestimmung der Lagergröße nach der Lebensdauer .................................................. 52Nominelle Lebensdauer ................................................................................................................. 52Erweiterte SKF Lebensdauer ......................................................................................................... 52Lebensdauerbeiwert aSKF .............................................................................................................. 53Schmierbedingungen – Viskositätsverhältnis k ............................................................................ 59Berücksichtigung von EP-Zusätzen im Schmierstoff ................................................................... 61Verunreinigungsbeiwert hc ............................................................................................................ 62Sonderfall: Lebensdauerbeiwert a23 ............................................................................................. 68Lebensdauerberechnung bei veränderlichen Betriebsbedingungen .......................................... 70Einfluss der Betriebstemperatur ................................................................................................... 71Erforderliche Lebensdauer ............................................................................................................ 71

Dynamische Lagerbelastung .................................................................................... 73Berechnung der dynamischen Lagerbelastung ............................................................................ 73Äquivalente dynamische Lagerbelastung ..................................................................................... 74Erforderliche Mindestbelastung .................................................................................................... 75

Bestimmung der Lagergröße nach der statischen Tragfähigkeit .................................. 76Äquivalente statische Lagerbelastung .......................................................................................... 76Erforderliche statische Tragzahl .................................................................................................... 77Kontrolle der statischen Tragfähigkeit ........................................................................................... 77

Berechnungsbeispiele .............................................................................................. 78

SKF Berechnungshilfsmittel ..................................................................................... 82Interaktiver SKF Lagerungskatalog ............................................................................................... 82SKF bearing beacon ....................................................................................................................... 82Orpheus .......................................................................................................................................... 83Beast ............................................................................................................................................... 83Weitere Programme ....................................................................................................................... 83

SKF Beratungsdienstleistungen ................................................................................ 84High-Tech Computerprogramme .................................................................................................. 84

SKF Lebensdauerprüfung ........................................................................................ 85

Bestimmung der Lagergröße

49

Die für eine bestimmte Lagerung erforderliche Lagergröße wird anhand der Tragfähigkeit des Lagers im Verhältnis zu den auftretenden Belas -t ungen und den Anforderungen an die Lebens-dauer und Betriebssicherheit bestimmt. Werte für die dynamische Tragzahl C und die statische Tragzahl C0 sind in den Pro dukt tabellen angege-ben. Die dynamische und statische Tragfähigkeit müssen unabhängig voneinander überprüft werden. Bei der Überprüfung der Belastungen müssen repräsentative Belastungsspektren angesetzt werden, wobei auch selten auftre-tende Spitzenbelast ungen berücksichtigt wer-den müssen. Statische Belastungen sind nicht nur solche, die auf ein stillstehendes oder nur langsam umlaufendes Lager (n < 10 min–1) ein-wirken. Auch Stoßbelastungen, also Belastun-gen, die nur sehr kurze Zeit einwirken, müssen beim Überprüfen der statischen Tragsicherheit einbezogen werden.

Systembetrachtungen und ZuverlässigkeitIn der SKF Lebensdauergleichung werden nicht nur die äußeren Belastungen erfasst, sondern auch die Kontaktspannungen im Wälzkontakt, die Schmierbedingungen und die Sauberkeit, die ebenfalls die Lagerlebensdauer beeinflus-sen. Die Gleichung ermöglicht alle Einflüsse auf die aufgebrachten Belastungen und die Festig-keit des Werkstoffs zu beziehen und erlaubt da-durch eine zutreffendere Vorhersage der tatsäch-lichen Leistungsfähigkeit eines Wälzlagers.

Eingehende Betrachtungen zur SKF Lebens-dauergleichung und zur Theorie, die dahinter steht, sind im Rahmen dieses Katalogs nicht möglich. Im Abschnitt ”Erweiterte SKF Lebens-dauer” ist deshalb auch eine vereinfachte Glei-chung angegeben. Diese eröffnet Möglichkeiten,

• dasgesteigerteLeistungsvermögenderSKFWälzlager auch rechnerisch zu erfassen• LagerungenimHinblickaufdieLagergröße

zu optimieren• denEinflussvonSchmierungundVerunrei

nigungen auf die Lebensdauer zu berück-sichtigen.

Die Ermüdung der metallischen Oberflächen im Wälzkontakt ist meist das entscheidende Ausfallkriterium bei Wälzlagern. Deshalb ist die ausschließliche Berücksichtigung dieses Krite-riums bei der Auslegung einer Lagerung und der Bestimmung der erforderlichen Lagergröße im Normalfall auch ausreichend. Internationale Normen, wie z.B. die ISO 281, basieren auf dem Kriterium der Ermüdung der metal lischen Ober-flächen im Wälzkontakt. Dennoch ist zu berück-sichtigen, dass Wälzlager jeweils ein System († Bild 1) darstellen, bei dem alle Kom-ponenten, neben Innenring, Außenring und Wälzkörpern auch der Käfig, der Schmierstoff und eine eventuelle Dichtung, einen bestimm-ten Anteil zur Gesamtlaufleistung beitragen. D.h. gut aufeinander abgestimmte Komponenten lassen eine lange Systemlebensdauer erwarten.

Die berechnete Lebensdauer wird dann mit der tatsächlichen Gebrauchsdauer übereinstim-

Bild 1

Systemlebensdauer eines Wälzlagers

LLager = f (LLaufbahnen, LWälzkörper, LKäfig, LSchmierstoff, LDichtungen)


50

men, wenn auch die Gebrauchsdauer anderer Komponenten mindestens so lang ist, wie die berechnete Lebensdauer. Andere Komponenten können Käfig, Dichtung oder Schmierung sein.

Tragfähigkeit und Lebensdauer

Dynamische Tragzahl und LebensdauerDie dynamische Tragzahl C wird bei der Auswahl dynamisch beanspruchter Lager verwendet, d.h. von Lagern, die unter Belastung umlaufen. Sie gibt diejenige Belastung des Lagers an, bei der sich gemäß Definition in DIN ISO 281 eine nominelle Lebensdauer von einer Million Umdrehungen ergibt. Dabei wird vorausgesetzt, dass diese Belastung nach Größe und Richtung unveränderlich ist und außerdem bei Radial- lagern rein radial und bei Axiallagern rein axial und zentrisch wirkt.

Die dynamischen Tragzahlen für SKF Wälzla-ger sind in Übereinstimmung mit den in DIN ISO 281:1993 bzw. ISO 281:1990 festgelegten Ver-fahren berechnet. Die in diesem Katalog ange-gebenen Tragzahlwerte gelten allgemein für Lager aus gehärtetem Wälzlagerstahl mit einer Mindesthärte von 58 HRC unter normalen Betriebsbedingungen.

Bei den SKF Explorer Lagern, für deren Her-stellung bessere Werkstoffe und auch bessere Fertigungsverfahren eingesetzt werden, erfolgte die Berechnung der dynamischen Tragzahlen ebenfalls in Übereinstimmung mit ISO 281: 1990.

Als Lebensdauer eines Wälzlagers wird

• dieAnzahlderUmdrehungenoder• dieAnzahlderBetriebsstundenbei

unveränderlicher Drehzahl

bezeichnet, die das Lager erreicht, bis sich erste Anzeichen von Werkstoffermüdung (Abblätte-rungen) an einer Laufbahn oder einem Wälz-körper bemerkbar machen.

Die praktische Erfahrung zeigt jedoch, dass die Lebensdauer von offensichtlich gleichen Lagern unter völlig gleichen Betriebsbedin-gungen unterschiedlich ist. Die Berechnung der erforderlichen Lagergröße bedingt deshalb die statistische Festlegung des Begriffs ”Lebens-dauer”. Alle Angaben über die dynamische Trag-

fähigkeit von SKF Wälzlagern beruhen auf einer Lebensdauer, die von 90 % einer hinreichend großen Menge offensichtlich gleicher Lager erreicht oder überschritten wird.

Neben der Lebensdauer wird auch der Begriff ”Gebrauchsdauer” verwendet. Darunter wird der Zeitraum verstanden, in dem ein bestimm-tes Lager in einem bestimmten Anwendungsfall funktionsfähig bleibt. Zu beachten ist auch, dass zur Lebensdauer eines einzelnen Lagers nur statistische Aussagen gemacht werden können, da Lebensdauerberechnungen sich immer auf

• einehinreichendgroßeMengeoffensichtlichgleicher Lager und • einebestimmteAusfallwahrscheinlichkeit,

z.B. 90 %,

beziehen. Vorzeitige Ausfälle von Lagern müssen aber nicht unbedingt auf Ermüdung im Wälzkon-takt beruhen, sondern können auch von Verun-reinigungen, Verschleiß, Schiefstellungen, Korro-sion oder dem Versagen von Käfig, Schmierung oder Dichtung herrühren.

Im englischen Sprachraum wird außerdem der Begriff ”Specification life” benutzt – norma-lerweise im Sinne einer erforderlichen Lebens-dauer. Sie beruht auf hypothetischen Belastun-gen und Drehzahlen, die bei der Auslegung einer Lagerung vorgegeben werden. Dabei wird vor-ausgesetzt, dass entsprechende Betriebserfah-rungen mit vergleichbaren Lagerungen vorlie-gen, die eine ausreichende Gebrauchsdauer erwarten lassen.

Statische Tragzahl und TragsicherheitDie statische Tragzahl C0 wird bei der Auswahl von Wälzlagern zugrunde gelegt, die

• mitsehrniedrigenDrehzahlenumlaufen (n < 10 min–1)

• langsameSchwenkbewegungenausführen• imStillstandbelastetwerden.

Sie ist außerdem zu berücksichtigen, wenn auf ein umlaufendes, d.h. dynamisch bean-spruchtes Lager, Stoßbelastungen wirken.

Die statische Tragzahl C0 ist nach DIN ISO 76:1988 als diejenige Belastung definiert, für die sich in der Mitte der Berührungsfläche zwi-schen dem am höchsten belasteten Wälzkörper

51

und der Laufbahn eine rechnerische Hertzsche Pressung ergibt von

– 4 600 MPa bei Pendelkugellagern– 4 200 MPa bei anderen Kugellagerarten– 4 000 MPa bei allen Rollenlagerarten.

Bei dieser Beanspruchung tritt eine bleibende Gesamtverformung von etwa dem 0,0001 fachen des Wälzkörperdurchmessers auf. Voraussetzung ist, dass die Belastung bei Radiallagern rein radial und bei Axiallagern rein axial und zentrisch wirkt.

Die ausreichende statische Tragfähigkeit wird mit Hilfe der statischen Tragsicherheit geprüft, die definiert ist als

s0 = C0/P0

Hierin sindC0 die statische Tragzahl, kNP0 die äquivalente statische Lagerbelastung, kNs0 die statische Tragsicherheit

Bei der Berechnung der statischen Tragsicher-heit muss die größte auftretende Belastung berücksichtigt werden.

Empfehlungen zur erforderlichen statischen Tragsicherheit und weitere Hinweise zur Berech-nung enthält der Abschnitt ”Bestimmung der Lagergröße nach der statischen Tragfähigkeit” ab Seite 76.

Bestimmung der Lagergröße nach der Lebensdauer

Nominelle LebensdauerDie nominelle Lebensdauer eines Lagers nach DIN ISO 281:1993 ergibt sich aus

q C wpL10 = –– < P z

Bei unveränderlicher Drehzahl ist es häufig angebracht, mit der nominellen Lebensdauer in Betriebsstunden zu rechnen nach der Glei-chung

106L10h = –––– L10 60 n

Hierin sindL10 die nominelle Lebensdauer bei 90 %

Erlebenswahrscheinlichkeit, Millionen Umdrehungen

L10h die nominelle Lebensdauer bei 90 % Erlebenswahrscheinlichkeit, Betriebsstunden

C die dynamische Tragzahl, kNP die äquivalente dynamische

Lagerbelastung, kNn die Drehzahl, min-1

p der Exponent der Lebensdauergleichung für Kugellager = 3 für Rollenlager = 10/3

Erweiterte SKF LebensdauerBei modernen Lagern hoher Qualität kann die nominelle Lebensdauer erheblich von der in einem Anwendungsfall tatsächlich erreichten Gebrauchsdauer abweichen, wenn Schmierbe-dingungen, die Sauberkeit und andere Betriebs-bedingungen, wie z.B. Temperaturen, Schief-stellungen oder Montagesorgfalt, günstig sind.

Deshalb wurde mit DIN ISO 281/A2:2001 eine erweiterte Lebensdauerberechnung einge-führt, mit der zusätzliche Einflussfaktoren berücksichtigt werden können. Dieses erwei-terte Berechnungsverfahren erlaubt die Einbe-ziehung der Ermüdungsgrenzbelastung des Werkstoffs im Wälzkontakt, der Schmierbedin-gungen sowie der Art und Größe der Verunreini-gung in Form eines Lebensdauerbeiwerts.

DIN ISO 281/A2:2001 schafft damit auch die Voraussetzungen für Wälzlagerhersteller, eige-ne Empfehlungen zur Ermittlung der Lebens-dauerbeiwerte unter verschiedenen Betriebs-bedingungen zu erarbeiten. Diese Empfehlungen wurden mittlerweile in DIN ISO 281 Bbl 1:2003-04 aufgenommen. Der Lebensdauerbeiwert aSKF basiert auf einer Ermüdungsgrenzbelastung Pu, in Analogie zu der Dauer festigkeitsgrenze bei sonstigen Maschinenbauteilen. Werte für die Ermüdungs-grenzbelastung sind in den Produkttabellen angegeben. Der Lebensdauerbeiwert aSKF berücksichtigt außerdem


52

• dieSchmierbedingungenimWälzkontaktüber das Viskositätsverhältnis k sowie• denGradderVerunreinigungenüberden

Beiwert hc

und erfasst damit die wesentlichen Betriebsein-flüsse eines Anwendungsfalls.

Die Gleichung für die erweiterte SKF Lebens-dauer stimmt mit DIN ISO 281/A2:2001 überein und lautet

q C wpLnm = a1 aSKF L10 = a1 aSKF –– < P z

Bei unveränderlicher Drehzahl ist es häufig angebracht, mit der Lebensdauer in Betriebs-stunden zu rechnen. In diesem Fall gilt

106Lnmh = –––– Lnm 60 n

Hierin sindLnm die erweiterte SKF Lebensdauer bei

100 – n1) % Überlebenswahrscheinlich keit, Millionen Umdrehungen

Lnmh die erweiterte SKF Lebensdauer bei 100 – n1) % Überlebenswahrscheinlich keit, Betriebsstunden

L10 die nominelle Lebensdauer bei 90 % Überlebenswahrscheinlichkeit, Millionen Umdrehungen

a1 der Lebensdauerbeiwert für die Über-lebenswahrscheinlichkeit († Tabelle 1)

aSKF der SKF Lebensdauerbeiwert († Dia- gramme 1 bis 4)

1) Hier steht n für die Ausfallwahrscheinlichkeit, d.h. für die Dif-ferenz zu 100 % Zuverlässigkeit.

90 10 L10m 195 5 L5m 0,6296 4 L4m 0,53 97 3 L3m 0,4498 2 L2m 0,3399 1 L1m 0,21

Tabelle 1

Lebensdauerbeiwert a1

Überlebens- Ausfall- Erweiterte Lebens-wahrschein- wahrschein- SKF dauer-lichkeit lichkeit Lebens- beiwert% n dauer a1 % Lnm

C die dynamische Tragzahl, kNP die äquivalente dynamische Lager-

belastung, kNn die Betriebsdrehzahl, min–1

p der Exponent der Lebensdauergleichung für Kugellager = 3 für Rollenlager = 10/3

In manchen Fällen ist es angebracht, die Lebensdauer in anderen Einheiten als in Mil-lionen Umdrehungen oder in Betriebsstunden auszudrücken. Z.B. wird die Lebensdauer von Rad lagern in Straßenfahrzeugen oder von Rad-satzlagerungen in Schienenfahrzeugen norma-lerweise in Fahrkilometern angegeben. Um die Umrechnung in verschiedene Einheiten zu erleichtern, sind Umrechnungsfaktoren in Tabelle 2 auf Seite 58 angegeben.

Lebensdauerbeiwert aSKFDer Lebensdauerbeiwert aSKF berücksichtigt den Einfluss von

• derErmüdungsgrenzbelastungüberdas Verhältnis Pu/P

• denSchmierbedingungenüberdasViskosi-tätsverhältnis k• demGradderVerunreinigungimLagerüber

den Beiwert hc

und kann – in Abhängigkeit von hc (Pu/P) und dem Viskositätsverhältnis k als Parameter – ermittelt werden für

• RadialKugellagerausDiagramm 1 auf Seite 54.• RadialRollenlagerausDiagramm 2

auf Seite 55.• AxialKugellagerausDiagramm 3

auf Seite 56.• AxialRollenlagerausDiagramm 4

auf Seite 57.

Den Diagrammen liegt ein allgemei-ner Sicher heitsfaktor zugrunde, der mit den bei anderen mechanischen Bauteilen üblichen Sicherheitsfaktoren vergleichbar ist. Da die SKF Lebensdauergleichung nur Näherungswerte lie-fert, auch wenn die Betriebsverhältnisse genau bekannt sind, ist es nicht sinnvoll, mit aSKF größer als 50 zu rechnen.

53


Diagramm 1

Lebensdauerbeiwert aSKF für Radial-Kugellager

0,005 0,01 0,02 0,05 0,1

0,1

0,2

0,2

0,5

0,5

1

1

2

2

5

10

20

50

5

aSKF

hcPu

P––

hcPu

P––

k =

42

10,

8

0,5

0,3

0,15

0,1

0,2

0,4

0,6

0,005 0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1 2

a23

Für k > 4, ist die Kurve k = 4 zu verwenden.

Für hc (Pu/P) gegen null geht aSKF für alle k Werte gegen 0,1.

Die gestrichelte Linie markiert die Stelle für den bisherigen Lebensdauerbeiwert a23 (k). Hier gilt a23 = aSKF.

SKF Explorer Lager

SKF StandardLager

54

Diagramm 2

Lebensdauerbeiwert aSKF für Radial-Rollenlager

0,005 0,01 0,02 0,050,05

0,1

0,1

0,2

0,2

0,5

0,5

1

1

2

2

5

10

20

50

5

aSKF

hcPu

P––

hcPu

P––

k =

42

0,8

0,5

0,150,1

0,2

0,6

0,4

0,3

1

0,005 0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1 2

a23




SKF Explorer Lager

SKF Standard Lager

55

Diagramm 3

Lebensdauerbeiwert aSKF für Axial-Kugellager

0,005 0,01 0,02 0,050,05

0,1

0,1

0,2

0,2

0,5

0,5

1

1

2

2

5

10

20

50

5

aSKF

hcPPu––

2

1

0,5

0,1

0,6

0,4

0,3

0,2

0,15

0,8

k =

4

a23

SKF Standard Lager





56

Diagramm 4

Lebensdauerbeiwert aSKF für Axial-Rollenlager

0,005 0,01 0,02 0,050,05

0,1

0,1

0,2

0,2

0,5

0,5

1

1

2

2

5

10

20

50

5

aSKF

hcPu

P––

hcPu

P––

1

0,5

0,1

0,4

0,3

0,15

0,8

k =

4

0,2

0,6

2

0,005 0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1 2

a23




SKF Explorer Lager

SKF Standard Lager

57

Berechnung des Lebensdauerbeiwerts aSKFDie Ermittlung der Lebensdauerbeiwerte aSKF gestaltet sich wesentlich einfacher, wenn z.B. hierzu das im ”Interaktiven SKF Lagerungskata-log” hinterlegte Rechenprogramm angewendet wird. Hinweise auf den ”Interaktiven SKF Lage-rungskatalog” und andere SKF Software sind im Abschnitt ”SKF Berechnungshilfsmittel” ab Seite 82 zu finden.

Zu den dort vorgestellten Hilfsmitteln gehö-ren auch Programme, die bei der Berechnung der erweiterten SKF Lebensdauer das gesamte Umfeld der Lagerung und die tatsächlichen vor-liegenden Spannungsverhältnisse im Wälzkon-takt mit einbeziehen. Hier werden neben Belas-tung, Schmierung und Verunreinigung auch die Einflüsse aus Fluchtungsfehlern, Wellendurch-

Tabelle 2

Umrechnungsfaktoren für die Lagerlebensdauer

Grundeinheiten Umrechnungsfaktoren Millionen Betriebs- Laufleistung Millionen Umdrehungen stunden Millionen Schwenk- Kilometer bewegungen

106 p D 1801 Million Umdrehungen 1 ––––– ––––– ––––– 60 n 103 2 g

60 n 60 n p D 180 ™ 60 n1 Betriebsstunde ––––– 1 –––––––– ––––––––––– 106 109 2 g 106

103 109 180 ™ 1031 Million Kilometer ––––– ––––––––– 1 –––––––––– p D 60 n p D 2 g p D

1 Million 2 g 2 g 106 2 g p D

Schwenkbewegungen1) ––––– –––––––––– –––––––––– 1

180 180 ™ 60 n 180 ™ 103

0 1

23

4

g

D = Raddurchmesser, mn = Drehzahl, min–1

g = Schwenkwinkel (Winkel der maximalen Bewegung aus der Mittelposition), Grad

1) Gilt nicht für kleine Amplituden (g < 10°)

Eine vollständige Schwenkbewegung entspricht 4 g, dem Weg von Punkt 0 nach Punkt 4


biegungen oder Gehäuseverformungen erfasst und berücksichtigt.

58

Schmierbedingungen – Viskositätsverhältnis kDie Wirksamkeit eines Schmierstoffs hängt hauptsächlich vom Grad der Oberflächentren-nung an den Berührungsstellen im Wälzkontakt ab. Damit sich hier ein ausreichend tragfähiger Schmierfilm ausbilden kann, muss der Schmier-stoff eine bestimmte Mindestviskosität bei Betriebstemperatur aufweisen. Als Maß für die Wirksamkeit der Schmierung dient das Viskosi-tätsverhältnis k bei Betriebstemperatur. Mit k wird das Verhältnis der tatsächlichen kinema-tischen Viskosität n zu der für eine ausreichende Schmierung erforderlichen kinematischen Vis-kosität n1 bezeichnet († Abschnitt ”Wahl des Schmieröls” ab Seite 252). Es ergibt sich aus

n

k = –– n1

Hierin sindk das Viskositätsverhältnisn die tatsächliche kinematische Viskosität

des Schmierstoffs bei Betriebstemperatur, mm2/s

n1 die erforderliche kinematische Viskosität des Schmierstoffs bei Betriebstemperatur, mm2/s

Die für eine ausreichende Schmierung erforder-liche kinematische Viskosität n1 kann in Abhän-gigkeit vom mittleren Lagerdurchmesser dm = 0,5 (d + D) und der Betriebsdrehzahl aus Dia- gramm 5 auf Seite 60 ermittelt werden. Das Diagramm gilt für Mineralöle und berücksichtigt die neuesten tribologischen Erkenntnisse.

Wenn die Betriebstemperatur bekannt ist oder sich ermitteln lässt, kann die entspre-chende Viskosität bei der international festge-legten Referenztemperatur von 40 °C aus Diagramm 6 auf Seite 61 bestimmt werden oder nach DIN EN ISO 3104:1999 rechnerisch ermittelt werden. Dem Diagramm 6 liegt der Viskositätsindex 95 zugrunde. In Tabelle 3 sind die für Schmieröle in ISO 3448:1992 bzw. DIN 51519:1998 festgelegten Viskositätsklassen zusammen mit den zugehörigen Viskositätsbe-reichen bei 40 °C angegeben.

Die Schmierstoffe, denen der Viskositätsindex 95 zugrunde liegt, decken einen großen Teil der Anforderungen in der Wälzlagertechnik ab. Dies gilt insbesondere für Lagerungen mit Kugellagern

und Zylinderrollenlagern. Für Lagerungen mit Pendelrollenlagern, Kegelrollenlagern oder Axial-Pendelrollenlager, die normalerweise bei höheren Betriebstemperaturen laufen, können unter Umständen andersartige Schmierstoffe erforderlich werden. In Zweifelsfällen empfiehlt es sich, den Technischen SKF Beratungsservice einzuschalten.

ISO VG 2 2,2 1,98 2,42ISO VG 3 3,2 2,88 3,52ISO VG 5 4,6 4,14 5,06 ISO VG 7 6,8 6,12 7,48ISO VG 10 10 9,00 11,0ISO VG 15 15 13,5 16,5 ISO VG 22 22 19,8 24,2ISO VG 32 32 28,8 35,2ISO VG 46 46 41,4 50,6 ISO VG 68 68 61,2 74,8ISO VG 100 100 90,0 110ISO VG 150 150 135 165 ISO VG 220 220 198 242ISO VG 320 320 288 352ISO VG 460 460 414 506 ISO VG 680 680 612 748ISO VG 1 000 1 000 900 1 100ISO VG 1 500 1 500 1 350 1 650

Tabelle 3

Viskositätsklassen für Schmierölenach DIN 51519:1998 bzw ISO 3448:1992

ISO Kinematische ViskositätViskositäts- bei 40 °Cklasse Mittelwert min max

– mm2/s

59

BerechnungsbeispielEin Lager mit Bohrungsdurchmesser von d = 340 mm und Außendurchmesser von D = 420 mm läuft mit einer Betriebsdrehzahl n = 500 min–1. Entsprechend Diagramm 5 ist bei dm = 0,5 (d + D) = 380 mm für eine aus-reichende Schmierung bei Betriebstemperatur eine Mindestviskosität n1 = 11 mm2/s erforder-lich. Für eine angenommene Betriebstempera-tur von 70 °C folgt aus Diagramm 6, dass ein Schmierstoff der Viskositätsklasse ISO VG 32


erforderlich ist, der eine Viskosität von mindes-tens 32 mm2/s bei Referenztemperatur 40 °C haben muss.

Diagramm 5

Bestimmung der Richtwerte für die erforderliche Mindestviskosität n1 bei Betriebstemperatur

10 20 50 100 200 500 1000 2000

5

10

20

50

100

200

500

1000

mm 2/s

dm = 0,5 (d + D), mm

20000

10000

500

200

100

50

20

10

5

2

1500

n=1000 3000

2000 5000

50000 100000

n1

Erforderliche Viskosität n1 bei Betriebstemperatur, mm2/s

min –1

60

Berücksichtigung von EPZusätzen im SchmierstoffEP-Zusätze sollen die Schmierbedingungen bei hohen Belastungen verbessern, insbesonders dann, wenn kein ausreichend tragfähiger Schmierfilm aufgebaut werden kann, oder wenn Anschmierungen vermieden werden sollen. Bei Verwendung von Schmierstoffen mit nachge-wiesen wirksamen EP-Zusätzen kann in Fällen

• Viskositätsverhältnisk < 1• Verunreinigungsbeiwerthc ≥ 0,2

mit dem Wert k = 1 gerechnet werden. Dabei darf der Lebensdauerbeiwert aSKF nicht größer als 3 angesetzt werden. Der Lebensdauerbei-wert aSKF für den entsprechenden Schmierstoff ohne EP-Zusätze muss jedoch nicht unterschrit-ten werden.

Diagramm 6

Bestimmung der Richtwerte für die erforderliche Viskosität n bei Referenztemperatur +40 °C (ISO Viskositätsklasse)

20

5

10

20

50

100

200

1000

500

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

mm 2/s

n

ISO VG 15001000680

460320220

150100

6846

3222

15

10

°CBetriebstemperatur, °C

Erforderliche Viskosität n1 bei Betriebstemperatur, mm2/s

61

Tabelle 4

Richtwerte für den Verunreinigungsbeiwert hc

Grad der Verunreinigung Verunreinigungsbeiwert hc1)

für Lager mit mittlerem Lagerdurchmesser dm < 100 mm dm ≥ 100 mm

Größte Sauberkeit 1 1Partikelgröße in der Größenordnung der SchmierfilmdickeLaborbedingungen

Große Sauberkeit 0,8 … 0,6 0,9 … 0,8 Feinstfilterung der Ölzufuhr bzw. typische Bedingungenfür lebensdauergeschmierte Lager mit Dichtscheiben

Normale Sauberkeit 0,6 … 0,5 0,8 … 0,6Feinfilterung der Ölzufuhr bzw. typische Bedingungenfür lebensdauergeschmierte Lager mit Deckscheiben

Leichte Verunreinigungen 0,5 … 0,3 0,6 … 0,4Leichte Verunreinigungen im Schmierstoff

Typische Verunreinigungen 0,3 … 0,1 0,4 … 0,2Typische Bedingungen für nicht abgedichtete Lager, Grobfilterung, Verschleißpartikel oder Verunreinigungen von außen

Starke Verunreinigungen 0,1 … 0 0,1 … 0Stark verunreinigte Lagerumgebung undunzureichende Abdichtung der Lagerung

Sehr starke Verunreinigungen 0 0(Bei sehr starken Verunreinigungen liegen die Werte für hc außerhalb des Definitionsbereichs, was sich durch einekürzere Lebensdauer ausdrückt als mit Lnm berechnet.)

1) Die Werte für hc gelten für typische feste Verunreinigungen. Lebensdauermindernde Einflüsse durch Wasser oder andere Flüssigkeiten sind nicht berücksichtigt. Bei sehr starken Verunreinigungen (hc = 0), überwiegt der Verschleiß. Die Gebrauchsdauer des Lagers kann kürzer sein als die berechnete Lebensdauer.

Bei starken Verunreinigungen, d.h. hc < 0,2, muss die Wirkung des EP-Zusatzes durch Ver-suche ermittelt werden.

In anderen Fällen kann der Lebensdauer-beiwert aSKF mit der tatsächlich vorliegenden Viskosität ermittelt werden. Die Hinweise zu EP-Zusätzen im Abschnitt ”Schmierung” ab Seite 229 sollten ebenfalls beachtet werden.

Verunreinigungsbeiwert hc Durch den Verunreinigungsbeiwert hc kann der Grad der Verunreinigung in der Lagerung bei der Berechnung der Lebensdauer berücksichtigt werden. Der Einfluss von Verunreinigungen auf die Lagerlebensdauer hängt von einer Reihe von Parametern, wie Lagergröße, relative Schmier-

filmdicke, Art der Verunreinigungen (weich, hart), Größe und Verteilung der festen Verunrei-nigungen usw. ab. Wegen der komplexen Zusammenhänge zwischen den einzelnen Para-metern ist es schwierig, allgemein gültige Zah-lenwerte für den Beiwert hc anzugeben. Die in der Tabelle 4 aufgeführten Werte für hc können daher nur als Richtwerte angesehen werden.

In Fällen, in denen die Betriebsverhältnisse eines Lagers, z.B. aus dem praktischen Betrieb, sehr genau bekannt sind, und bei der Auslegung der Lagerung die Lagerlebensdauer anhand des bisherigen Beiwerts a23 ermittelt wurde, kann durch Rückrechnung der entsprechende Verun-reinigungsbeiwert hc bestimmt werden. Grund-lage hierfür ist die Bedingung, dass der Lebens-dauerbeiwert aSKF dem Beiwert a23 entspre-


62

chen muss. Das Rückrechnungsverfahren ist im Abschnitt ”Sonderfall: Lebensdauerbeiwert a23” ab Seite 68 beschrieben. Es sei darauf hinge-wiesen, dass auch dieses Verfahren für den betreffenden Fall nur Näherungswerte für den Verunreinigungsbeiwert hc liefern kann.

Ein weiteres Verfahren den wirksamen Verun-reinigungsbeiwert hc für einen bestimmten Anwendungsfall zu ermitteln, beruht auf der Quantifizierung der Schmierstoffverunreini-gung.

ISO Klassifikation für Verunreinigungen und FilterrückhalterateZwei Verfahren zur objektiven Klassifizierung des Grads der Verunreinigung von Schmierstoffen sind in ISO 4406:1999 genannt. Diese Klassifi-zierungsverfahren beruhen auf der Bestimmung von Partikelmengen und ihrer größenabhän-gigen Zuordnung zu bestimmten Ölreinheits-klassen († Tabelle 5 und Diagramm 7, Seite 65).

Bei dem einen Verfahren zur Bestimmung des Grads der Schmierölverunreinigung wird die Zahl der Partikel je Milliliter Öl unter dem Mikroskop ermittelt. Ausschlaggebend sind in diesem Fall die Mengen der Partikel ≥ 5 mm und ≥ 15 mm, die dann bestimmten Skalenwerten zugeordnet werden.

Beim zweiten Verfahren erfolgt die Partikel-zählung automatisch. Hier wird der Verunreini-gungsgrad durch drei Kennzahlen definiert, die die jeweiligen Mengen an Partikeln ≥ 4 mm, ≥ 6 μm und ≥ 14 μm je Milliliter Öl beschreiben. Zwei Beispiele für Ölreinheitsklassen sind im Diagramm 7 auf Seite 65 gezeigt: –/15/12 (A) und 22/18/13 (B). Beispiel A bedeutet, dass je Milliliter Öl 160 bis 320 Partikel ≥ 5 und 20 bis 40 Partikel ≥ 15 μm vorhanden sind.

Im Hinblick auf die Ölreinheit stellt Ölumlauf-schmierung mit kontinuierlicher Filterung das Optimum dar, was in die Praxis jedoch nicht immer umzusetzen ist. Denn die dafür anfal-lenden Kosten sind mit den Gesamtkosten der Maschine und der geforderten Gebrauchsdauer in Einklang zu bringen.

Die Leistungsfähigkeit eines Filters wird mit der Filterrückhalterate beschrieben. Die Filter-rückhalterate ist als Reduktionsfaktor b defi-niert, der auf eine bestimmte Partikelgröße bezogen ist. Je höher der b-Wert, umso leis-tungsfähiger ist der Filter bei der entspre-chenden Partikelgröße. Es müssen deshalb sowohl der b-Wert als auch die spezifizierte Partikelgröße beachtet werden. Der Reduk - t ionsfaktor b ist als Verhältnis zwischen der Anzahl der entsprechenden Partikel vor und nach dem Filter definiert. Er wird folgender-maßen berechnet

n1bx = ––– n2

2 500 000 > 281 300 000 2 500 000 28640 000 1 300 000 27320 000 640 000 26160 000 320 000 25 80 000 160 000 2440 000 80 000 2320 000 40 000 2210 000 20 000 215 000 10 000 20 2 500 5 000 191 300 2 500 18640 1 300 17320 640 16160 320 15 80 160 1440 80 1320 40 1210 20 115 10 10 2,5 5 91,3 2,5 80,64 1,3 70,32 0,64 60,16 0,32 5 0,08 0,16 40,04 0,08 30,02 0,04 20,01 0,02 10,00 0,01 0

Tabelle 5

ISO Klassifikation für Verunreinigungen

Anzahl der Partikel pro Milliliter Öl Skalen-über bis wert

63

Hierin sindbx die Filterrückhalterate, bezogen auf die

spezifizierte Partikelgröße xx die Partikelgröße, mmn1 die Partikelanzahl pro Volumeneinheit

(100 ml) größer als x μm vor dem Filtern2 die Partikelanzahl pro Volumeneinheit

(100 ml) größer als x μm nach dem Filter

HinweisDie Filterrückhalterate b gilt nur für die Partikel-größe in mm, die als Index angegeben ist, z.B. b3, b6, b12. Die Komplettbezeichnung ”b6 = 75” kenn-zeichnet, dass von 75 Partikeln, die 6 mm oder größer sind, nur einer den Filter passieren wird.

Bestimmung von hc bei bekanntem VerunreinigungsgradWenn bei Ölschmierung die Verunreinigung bekannt ist, entweder durch Zählung der Parti-kel unter dem Mikroskop oder durch automa-tische Partikelzähler und entsprechender Kodie-rung nach ISO 4406:1999 bzw. indirekt durch Angabe der Filterrückhalterate in einer Ölum-laufschmierung, kann daraus der Verunreini-gungsbeiwert hc ermittelt werden. Es ist zu beachten, dass der Beiwert hc nicht allein von der Menge und Größe der Verunreinigungen abhängt, sondern auch von der Art und Härte der Verunreinigungen, von den Schmierbedin-gungen, d.h. von k, und von der Lagergröße. Die folgenden Diagramme ab Seite 66 entsprechen einem vereinfachten Verfahren zur Bestimmung des Beiwerts hc nach DIN ISO 281 Beiblatt 4:2003.

Bei Ölschmierung wird ausgehend von der ISO Ölreinheitsklasse oder von der Filterrückhalte-rate der Beiwert hc unter Berücksichtigung des mittleren Lagerdurchmessers dm = 0,5 (d + D), mm, und dem Viskositätsverhältnis k bestimmt.

Diagramm 8 und 9 auf Seite 66 enthalten typische Werte für den Beiwert hc bei Ölumlauf-schmierung für entsprechende Ölreinheitsklas-sen bzw. Filterrückhalteraten. Ähnliche Werte können auch für Ölbadschmierung verwendet werden, wenn sich die Anzahl der Partikel im Betrieb nicht verändert. Wenn sich jedoch die Anzahl der Partikel in einem Ölbad über die Zeit erhöht – durch Verschleiß oder den Eintrag von Verunreinigungen – dann muss dies bei der Festlegung des Beiwerts hc berücksichtigt wer-den. Hierfür enthält DIN ISO 281 Beiblatt 4:2003 ebenfalls entsprechende Vorschläge.

Bei Fettschmierung kann der Beiwert hc auf ähnliche Weise bestimmt werden. Weil aber hier die Verunreinigung nur schwer zu quantifizieren ist, wird hier der Verunreingungsbeiwert hc in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen und der Abdichtung der Lager bestimmt. Die Bestimmung von Verunreinigungsbeiwerten hc bei Fettschmierung kann in Abhängigkeit von der Umgebungsbedingung

• großeSauberkeitausDiagramm 10 • normaleSauberkeitausDiagramm 11

auf Seite 67 erfolgen.Die Bestimmung des Verunreinigungsbei-

wertes hc für andere Umgebungsbedingungen bei Fettschmierung oder andere Ölreinheitsklas-sen und Filterrückhalteraten bei Ölumlauf- bzw Ölbadschmierung kann anhand der weiterge-henden Angaben in DIN ISO 281 Bbl. 4:2003 vorgenommen werden. In Zweifelsfällen können Sie sich auch an den Technischen SKF Bera-tungsservice wenden.

Die beträchtlichen Auswirkungen von Verun-reinigungen auf die Ermüdungslebensdauer macht das folgende Beispiel deutlich. In Versu-chen mit abgedichteten und nicht abgedichteten Rillen kugellagern 6305 in einem stark verunrei-nigten Umfeld – Zahnradgetriebe mit hohem, künstlich erzeugtem Zahnverschleiß – waren bei den abgedichteten Lagern keine Ausfälle zu ver-zeichnen. Aus praktischen Überlegungen wur-den die Versuche mit den abgedichteten Lagern jeweils dann abgebrochen, wenn diese die 30 fache Versuchslebensdauer der nicht abgedich-teten Lager erreicht hatten. Die Laufzeiten der nicht abgedichteten Lager lagen bei nur 10 % der nominellen Lebensdauer L10, was einem Verunreinigungsbeiwert hc = 0 nach Tabelle 4 auf Seite 62 entspricht.

Die Wichtigkeit eines sauberen Schmierstoffs zeigen auf anschauliche Weise auch die Dia- gramme 1 bis 4 ab Seite 54. Sie verdeutlichen den starken Einfluss des Verunreinigungsbei-wertes hc in Abhängigkeit von hc (Pu/P) auf den Lebensdauerbeiwert aSKF. Der mit zuneh-mender Verunreinigung kleiner werdende Bei-wert hc führt zu einer raschen Abnahme des Lebensdauerbeiwerts aSKF. Ein klarer Hinweis darauf, Verunreinigungen von den Oberflächen im Wälzkontakt fernzuhalten, was sich z.B. mit abgedichteten Lagern am besten bewerkstelli-gen lässt.


64

Diagramm 7

ISO Klassifikation für Verunreinigungen Beispiele für Ölreinheitsklassen

10

10

10

10

10

10

1

10

10

6

5

4

3

2

–1

–2

>28

28

27

26

25

24

23

22

21

20

19

18

17

16

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

2.5

1.3

6.4

3.2

1.6

8

4

2

5

2.5

1.3

6.4

3.2

1.6

8

4

2

5

2.5

1.3

6.4

3.2

1.6

8

4

2

–4

56

1514

AB

A

B

Partikelgröße, μm

A = Partikelzählung unter dem Mikroskop (–/15/12)B= Automatische Partikelzählung (22/18/13)

Anza

hl d

er P

artik

el je

Mill

ilite

r grö

ßer a

ls a

ngeg

eben

Skal

enw

ert

65

Diagramm 8

Verunreinigungsbeiwert hc für– Ölumlaufschmierung– Verunreinigungsgrad gemäß ISO 4406:1999 –/15/12– Filterrückhalterate b12 = 200

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

2000

1000

500

200

100

50

25

dmmm

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 k

hc

Diagramm 9

Verunreinigungsbeiwert hc für– Ölumlaufschmierung– Verunreinigungsgrad gemäß ISO 4406:1999 –/17/14– Filterrückhalterate b25 = 75

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

2000

1000

500

200

100

50

25

dmmm

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 k

hc


66

Diagramm 10

Verunreinigungsbeiwert hc für Fettschmierung, große Sauberkeit

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

2000

1000

500

200

100

50

25dmmm

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 k

hc

Diagramm 11

Verunreinigungsbeiwert hc für Fettschmierung, normale Sauberkeit

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

2000

1000

500

200

100

50

25dmmm

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 k

hc

67

Sonderfall: Lebensdauerbeiwert a23In früheren, nach 1975 herausgegebenen SKF Katalogen wurde zur genaueren Bestimmung der Lagerleistung die Formel für die modifizierte nominelle Lebensdauer angegeben. In dieser Formel wurden mit dem Lebensdauerbeiwert a23 erstmals die Einflüsse der Werkstoff- und Schmierbedingungen berücksichtigt.

In der Norm DIN ISO 281:1993/A2:2001 wird noch auf diesen Lebensdauerbeiwert ver-wiesen und als ein Sonderfall des allgemeineren Lebensdauerbeiwerts aSKF dargestellt. Der Bei-wert a23 setzt ein bestimmtes Verhältnis von Belastung und Verunreinigung [hc (Pu/P)]23 vor-aus, das den Diagrammen für den SKF Lebens-dauerbeiwert aSKF zugrunde liegt. Da der Bei-wert a23 nur vom Viskositätsverhältnis k abhängt, wurde in den Diagrammen 1 bis 4 ab Seite 54 jeweils an der Stelle hc (Pu/P) = [hc (Pu/P)]23 eine gestrichelte Linie über die k-Kurven gelegt. Die Bedingung hc (Pu/P) = [hc (Pu/P)]23 erlaubt die Rückrechnung des Verunreinigungsbeiwerts hc aus

hc = [hc (Pu/P)]23/(Pu/P)

Für die SKF Standardlager und SKF Explorer Lager sind die entsprechenden Zahlenwerte für die Beziehung [hc (Pu/P)]23 in Tabelle 6 angege-ben. Für Standard-Radial-Rillenkugellager ergibt sich damit zum Beispiel der dem Beiwert a23 entsprechende Verunreinigungsgrad hc aus

0,05hc = ––––– Pu/P

Gemäß Diagramm 1 auf Seite 54 sind die Lebensdauerbeiwerte aSKF und a23 für Stan-dardkugellager an der Stelle der Beziehung [hc (Pu/P)]23 = 0,05 gleich groß. Werte für a23 können somit entlang der gestrichelten Linie in Abhängigkeit vom Viskositätsverhältnis k an der aSKF-Achse abgelesen werden. Die Lebensdauer ergibt sich dann aus der Gleichung

Lnm = a1 a23 L10

Hierin sindLnm die erweiterte SKF Lebensdauer bei

100 – n % Erlebenswahrscheinlichkeit, Millionen Umdrehungen

L10 die nominelle Lebensdauer bei 90 % Erlebenswahrscheinlichkeit, Millionen Umdrehungen

a1 der Lebensdauerbeiwert für die Erlebens-wahrscheinlichkeit († Tabelle 1, Seite 53)

a23 der Lebensdauerbeiwert für Werkstoff und Schmierung, wenn hc (Pu/P) = [hc (Pu/P)]23 († Diagramme 1 bis 4, ab Seite 54)

Die Verwendung des Lebensdauerbeiwerts a23 setzt voraus, dass die tatsächliche Bean-spruchung durch die Bedingung hc (Pu/P) = [hc (Pu/P)]23 zutreffend charakterisiert wird. Wenn der tatsächliche Wert für hc (Pu/P) eines Lagers den in Tabelle 6 angegebenen Richtwert für die Beziehung [hc (Pu/P)]23 unter- bzw. überschreitet, ergibt die Berechnung einen ent-sprechend zu hohen oder zu niedrigen Wert für die erweiterte Lebensdauer. Das heißt aber auch, dass bei Anwendungsfällen

• mitrelativhohenBelastungenundgroßenMengen an Verunreinigungen oder • mitgeringenBelastungenundsauberen

Umgebungsbedingungen

die Betriebsbedingungen nicht korrekt vom Lebensdauerbeiwert a23 erfasst werden.

Bei Standardkugellagern, die im Betrieb Belastungen von C/P ª 5 aufzunehmen haben,

Tabelle 6

Verunreinigungs-Belastungsverhältnis [hc (Pu/P)]23

Lagerart [hc (Pu/P)]23 für SKF Standard SKF Explorer Lager Lager

Radiallager Kugellager 0,05 0,04Rollenlager 0,32 0,23 Axiallager Kugellager 0,16 –Rollenlager 0,79 0,56


68

muss der Verunreinigungsbeiwert hc bei etwa 0,4 bis 0,5 liegen, damit aSKF gleich a23 ist. Wenn die Sauberkeit jedoch nicht den Anforde-rungen entspricht, führt die Verwendung des Lebensdauerbeiwerts a23 zu einer Überschät-zung der Leistungsfähigkeit des Lagers. SKF empfiehlt die ausschließliche Verwendung des Lebensdauerbeiwerts aSKF, da mit ihm die erfor-derliche Lagergröße wesentlich zuverlässiger bestimmt werden kann.

Der Zusammenhang zwischen den Lebens-dauerbeiwerten a23 und aSKF kann in den Fällen sinnvoll genutzt werden, in denen Lagerungen, die anhand des Beiwerts a23 ausgelegt worden waren, neu gestaltet und nun anhand des allge-meineren Lebensdauerbeiwerts aSKF nachge-rechnet werden sollen. In solchen Fällen können auf relativ einfache Weise entsprechende Lebensdauerbeiwerte aSKF ermittelt werden – vorausgesetzt es liegen ausreichende Betrieb s-erfahrungen vor.

In die Praxis umgesetzt bedeutet dies, dass anhand der in Tabelle 6 angegebenen Werte für den Wert [hc (Pu/P)]23 ein erster Näherungswert für den Verunreinigungsbeiwert hc ermittelt werden kann. Dieser Näherungswert kann dann, wenn z.B. der Verunreinigungsgrad des Schmierstoffs bekannt ist, den tatsächlichen Gegebenheiten weiter angepasst werden. Siehe hierzu die Angaben unter ”Bestimmung von hc bei bekanntem Verunreinigungsgrad” ab Seite 64 und das Berechnungsbeispiel 2 auf Seite 78.

69

Lebensdauerberechnung bei veränderlichen BetriebsbedingungenDie Berechnung der Lagerlebensdauer kann in Fällen, bei denen

• dieBelastungüberdieZeitsowohlinder Größe als auch in der Richtung• dieDrehzahl• dieBetriebstemperatur• dieSchmierbedingungen• derGradderVerunreinigung

veränderlich sind, nicht in einem Schritt erfol-gen. Die Bestimmung einer äquivalenten Lager-belastung, die alle Betriebsparameter berück-sichtigt, ist praktisch nicht möglich. Je nach Komplexität der Betriebsbedingungen würde sich ihre Ermittlung recht aufwändig gestalten.

In Fällen mit veränderlichen Betriebsbedin-gungen ist es deshalb ratsam, die einzelnen Betriebsphasen auf eine begrenzte Anzahl von vereinfachten Lastfällen zu reduzieren († Dia- gramm 12). Bei kontinuierlich veränderlichen Belastungen können verschiedene Belastungs-stufen gebildet werden. Das Belastungsspekt-rum kann dann auf ein Histogramm mit Inter-vallen von konstanten Betriebsbedingungen reduziert werden, wobei jedes Intervall einen bestimmten Zeitanteil des Betriebs repräsentiert. Es ist zu beachten, dass hohe und mittlere Belastungen deutlich mehr Lebensdauer ”ver-brauchen” als leichte Belastungen. Deshalb ist es wichtig, auch Spitzen- und Stoßbelastungen im Histogramm ausreichend zu berücksichtigen, selbst dann, wenn diese nur relativ selten auf-treten und auf nur wenige Umdrehungen begrenzt sind.

Innerhalb eines jeden Intervalls werden für die Lagerbelastung und die übrigen Betriebs-bedingungen konstante Mittelwerte festgelegt. Die Anzahl Betriebsstunden oder Umdrehungen eines jeden Intervalls kennzeichnen deren Anteil am Gesamtlebenszyklus der Lagerung. Wenn z.B. mit N1 die Anzahl von Umdrehungen unter der Belastung P1 und mit N die Anzahl Umdre-hungen des Gesamtlebenszyklus der Lagerung bezeichnet werden, dann ergibt sich der Anteil von N1 am Gesamtlebenszyklus aus U1 = N1/N. In dieser Zeit wirkt die Belastung P1, die eine rechnerische Lebensdauer L10m1 ergibt. Anhand dieser Vorgaben kann die Lebensdauer bei ver-änderlichen Betriebsbedingungen ermittelt werden mit der Gleichung

1L10m = ———————————–– U1 U2 U3 ––––– + ––––– + ––––– + … L10m1 L10m2 L10m3

Hierin sindL10m die erweiterte Lebensdauer bei

90 % Erlebenswahrscheinlichkeit Millionen Umdrehungen

L10m1, L10m2, … die anteilige erweiterte Lebensdauer bei 90 % Erlebens-wahrscheinlichkeit während der Betriebsbedingungen 1, 2, ..., Millionen Umdrehungen

U1, U2, ... Anteil am Gesamtlebens zyklus während der Betriebs-bedingungen 1, 2, ... (U1 + U2 +...... Un = 1)

Die Ermittlung der Lagerlebensdauer nach die-ser Gleichung setzt genauere Kenntnisse über die Betriebsabläufe und die jeweils vorliegenden Betriebsbedingungen voraus. Anderenfalls


Diagramm 12

P1

P2

P3

P4

P

V1

V2

V

V3

U1 U2 U3 U4

100 %

V4

Betriebsintervall

70

müssen der Lebensdauerberechnung für eine bestimmte Lagerung allgemein bekannte und typische Betriebsabläufe und -zustände zugrunde gelegt werden.

Einfluss der BetriebstemperaturBei Wälzlagern kann es im Betrieb zu Gefügever-änderungen kommen, die Volumenänderungen und damit auch Maßänderungen hervorrufen. Die Gefügeveränderungen hängen ab von Tem-peratur, Zeit und Belastung. Um schädlichen Maßänderungen im Betrieb vorzubeugen, wer-den die Lager einer speziellen Wärmebehandlung unterzogen, die eine Stabilisierung des Gefüges bewirkt.

Je nach Lagerart werden die aus durchhär-tenden oder induktionshärtenden Wälzlager-stählen gefertigten Standardlager für Betriebs-temperaturen von +120 bis hinauf zu +200 °C maßstabilisiert. Die jeweiligen Stabilisierungs-behandlungen haben maßgeblichen Einfluss auf die maximal zulässigen Betriebstemperaturen und sind in Stabilitätsklassen mit jeweils stei-gender Maßstabilität eingeteilt († Tabelle 7). Informationen über die jeweils für eine Lagerart zulässigen Betriebstemperaturen sind in dem einleitenden Text des betreffenden Produktab-schnitts zu finden.

Wenn die Betriebstemperaturen in einer Lagerung die für das Lager zulässige Höchst-

temperatur überschreiten, sollten Lager einer höheren Stabilitätsklasse gewählt werden.

Bei Lagern, die ständig hohen Temperaturen ausgesetzt sind, nimmt die Tragfähigkeit der Lager ab, was bei der Berechnung durch eine Trag fähigkeitsminderung zu berücksichtigen ist. Weitergehende Informationen hierzu erhalten Sie vom Technischen SKF Beratungsservice.

Der Technischen SKF Beratungsservice sollte in jedem Fall eingeschaltet werden, wenn die Betriebstemperaturen Lager der Stabilitäts-klasse S2 und höher erforderlich machen.

Der störungsfreie Betrieb von Lagern bei hohen Temperaturen hängt auch davon ab, ob der gewählte Schmierstoff seine Schmiereigen-schaften behält († Abschnitt ”Schmierung” ab Seite 229) oder die Werkstoffe für die Käfige und die Dichtungen geeignet sind († Abschnitt ”Werkstoffe für Wälzlager” ab Seite 138).

Erforderliche LebensdauerFür die Bestimmung der Lagergröße ist es wich-tig zu wissen, welche Lebensdauer dem jewei-ligen Anwendungsfall angemessen ist. Diese erforderliche Lebensdauer ist abhängig von der Maschinen- bzw. Fahrzeugart, der täglichen Betriebsdauer und den Anforderungen an die Betriebssicherheit. Wenn eigene Erfahrungen fehlen, können die in den Tabellen 8 und 9 auf Seite 72 angegebenen Richtwerte zugrunde ge legt werden.

SN 120 °C

S0 150 °C

S1 200 °C

S2 250 °C

S3 300 °C

S4 350 °C

Tabelle 7

Maßstabilisierung

Wärme- Maßstabilisierung behandlung bis zu

71

Tabelle 8

Richtwerte für die erforderliche Lebensdauer bei verschiedenen Maschinenarten

Maschinenart Erforderliche Lebensdauer Betriebsstunden

Haushaltsmaschinen, landwirtschaftliche Maschinen, Instrumente, medizinisch-technische Geräte 300 … 3 000 Maschinen für kurzzeitigen oder unterbrochenen Betrieb: Elektro-Handwerkzeuge, Montagekrane, Baumaschinen 3 000 … 8 000 Maschinen für kurzzeitigen oder unterbrochenen Betrieb mit hohen Anforderungen an die Betriebssicherheit: Aufzüge, Stückgutkrane 8 000 … 12 000 Maschinen für täglich achtstündigen Betrieb, die nicht stets voll ausgelastet werden: Zahnradgetriebe für allgemeine Zwecke, ortsfeste Elektromotoren, Kreiselbrecher 10 000 … 25 000 Maschinen für täglich achtstündigen Betrieb, die voll ausgelastet werden: Werkzeugmaschinen, Holzbearbeitungsmaschinen, Maschinen für Fabrikationsbetriebe, Krane für Massengüter, Gebläse Förderbandrollen, Druckereimaschinen, Separatoren und Zentrifugen 20 000 … 30 000 Maschinen für Tag- und Nachtbetrieb: Walzwerksgetriebe, mittelschwere Elektromaschinen, Kompressoren, Grubenaufzüge, Pumpen, Textilmaschinen 40 000 … 50 000 Windenergieanlagen einschließlich Hauptwelle, Azimutlager, Blattverstellgetriebe und Generatorenlager 30 000 … 100 000 Maschinenanlagen in Wasserwerken, Drehöfen, Rohrschnellverseilmaschinen, Getriebe für Hochseeschiffe 60 000 … 100 000 Große Elektromaschinen, Kraftanlagen, Grubenpumpen und -gebläse, Lauflager für Hochseeschiffe > 100 000

Tabelle 9

Richtwerte für die erforderliche Lebensdauer bei Radsatzlagerungen von Schienenfahrzeugen

Art des Fahrzeugs Erforderliche Lebensdauer 106 km

Güterwagen nach UIC bei ständig wirkender größter Radlast 0,8

Nahverkehrsfahrzeuge, U-Bahnwagen, Straßenbahnen 1,5 Reisezugwagen für Fernverkehr 3

Triebwagen für Fernverkehr 3 … 4

Diesel- und Elektrolokomotiven für Fernverkehr 3 … 5


72

Dynamische LagerbelastungBerechnung der dynamischen LagerbelastungDie auf die Lager wirkenden Belastungen lassen sich nach den Gesetzen der Mechanik berech-nen, wenn die äußeren Kräfte (z.B. Kräfte aus der Leistungsübertragung, Arbeitskräfte oder Massenkräfte) bekannt sind oder rechnerisch ermittelt werden können. Bei der Berechnung der Belastungskomponenten für das einzelne Lager wird die Welle vereinfachend als Balken auf starren, momentenfreien Stützen betrach-tet. Elastische Verformungen im Lager, am Gehäuse oder im Maschinengestell bleiben dabei ebenso unberücksichtigt wie das bei elas-tischer Durchbiegung der Welle im Lager auf-tretende Moment.

Diese vereinfachenden Annahmen sind erfor-derlich, um eine Lagerung mit den üblicherwei-se verfügbaren Hilfsmitteln, z.B. Taschenrech-nern, berechnen zu können. Entsprechende Vereinfachungen liegen auch den genormten Berechnungsverfahren für die Tragzahlen und für die äquivalenten Lagerbelastungen zu-grunde.

Eine Berechnung der Lagerbelastungen auf der Grundlage der Elastizitätstheorie ist ohne die genannten Vereinfachungen möglich, erfor-dert jedoch umfangreiche und komplexe Rechenprogramme. Dabei werden Lager, Welle und Gehäuse als ein aus elastischen Kompo-nenten bestehendes System aufgefasst.

Diejenigen äußeren Kräfte, die z.B. vom Eigengewicht der Welle und der darauf befestig-ten Teile oder von Fahrzeuggewichten herrüh-ren, sind ebenso wie die sonstigen Massenkräfte meist entweder bekannt oder können berechnet werden. Dagegen ist man beispielsweise bei der Bestimmung von Arbeitskräften (Walzkräfte, Schnittkräfte bei Werkzeugmaschinen usw.), Stoßbelastungen oder dynamischen Zusatz-kräften, z.B. infolge von Unwuchten, meist auf Erfahrungswerte von bereits ausgeführten ähn-lichen Maschinen und Lagerungen angewiesen.

ZahnradgetriebeFür Zahnradgetriebe können die theoretischen Zahnkräfte aus der übertragenen Leistung und der Art der Verzahnung berechnet werden. Daneben treten aber noch dynamische Zusatz-kräfte auf, die entweder im Getriebe selbst ent-stehen oder vom An- und Abtrieb herrühren. Dynamische Zusatzkräfte im Getriebe werden durch Formfehler der Verzahnung und durch Unwuchten der umlaufenden Teile verursacht. Da Getriebe wegen des geforderten geräusch-armen Laufs mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden, sind diese Kräfte jedoch in der Regel so klein, dass sie bei der Lagerberechnung unbe-rücksichtigt bleiben können.

Die Zusatzkräfte, die von der Art und der Arbeitsweise der mit dem Getriebe gekoppelten Maschine abhängen, können nur dann bestimmt werden, wenn die Betriebsverhält-nisse für das Getriebe bekannt sind. Ihr Einfluss auf die Lagerlebensdauer wird durch einen sog. Betriebsbeiwert erfasst, der Stoßbelastungen und den Wirkungsgrad des Getriebes berück-sichtigt. Betriebsbeiwerte für unterschiedliche Betriebsverhältnisse sind in der Regel in den Unterlagen der Getriebehersteller angegeben.

RiementriebeBei Riementrieben müssen bei der Berechnung der Lagerbelastung außer der vom übertra-genen Drehmoment abhängigen Umfangskraft auch die Art des Riementriebs, die Riemenvor-spannung und die dynamischen Zusatzkräfte durch einen Beiwert berücksichtigt werden. Angaben dazu sind den Unterlagen der Riemen-hersteller zu entnehmen. Fehlen entsprechende Angaben, kann mit den folgenden Beiwerten gerechnet werden

• Zahnriemen =1,1bis1,3• Keilriemen =1,2bis2,5• Flachriemen =1,5bis4,5

Die größeren Werte gelten jeweils für kleine Umschlingungswinkel, hohe und stoßartige Beanspruchung sowie hohe Riemenvorspan-nung.

73

Äquivalente dynamische LagerbelastungWenn die nach den vorangehenden Angaben be rechnete Lagerbelastung F den für die dyna-mische Tragzahl C geltenden Voraussetzungen entspricht, d.h. wenn sie in Größe und Richtung unveränderlich ist und bei Radiallagern rein radial, bei Axiallagern rein axial und zentrisch wirkt, dann wird für die äquivalente dynamische Lagerbelastung P in den Lebensdauerglei-chungen unmittelbar die Lagerbelastung F ein-gesetzt (P = F).

In allen anderen Fällen muss die äquivalente dynamische Lagerbelastung errechnet werden. Sie ist definiert als die gedachte, in Größe und Richtung konstante Radialbelastung (bei Radial-lagern) bzw. Axialbelastung (bei Axiallagern), die den gleichen Einfluss auf die Lebensdauer hat wie die tatsächlich wirkenden Belastungen († Bild 2).

Radiallager werden häufig gleichzeitig radial und axial belastet. Wenn die aus der Radial- und Axialkomponente resultierende Belastung nach Größe und Richtung konstant ist, erhält man die äquivalente Belastung aus der allgemeinen Gleichung

P = X Fr + Y Fa

Hierin sindP die äquivalente dynamische Lagerbelas tung,

kNFr die Radialkomponente der Belastung, kNFa die Axialkomponente der Belastung, kNX der Radialfaktor des LagersY der Axialfaktor des Lagers

Bei einreihigen Radiallagern wirkt sich eine axiale Belastungskomponente erst dann auf die äquivalente Belastung P aus, wenn das Verhält-nis Fa/Fr einen bestimmten Grenzwert ”e” über-schreitet. Bei zweireihigen Radiallagern dage-gen sind im Allgemeinen auch kleine Axial- belastungen von Bedeutung.

Die angegebene allgemeine Gleichung zur Berechnung der äquivalenten Belastung gilt auch für Axial-Pendelrollenlager, die axial und radial belastet werden können. Für alle Axial-lagerarten, die nur axial belastet werden können, z.B. Axial-Rillenkugellager und Axial-Zylinder-rollenlager, vereinfacht sich diese Gleichung unter der Voraussetzung, dass die Belastung zentrisch wirkt, zu

P = Fa

Sämtliche für die Berechnung der äquivalenten dynamischen Lagerbelastungen erforderlichen Angaben sind in den einleitenden Texten zu den jeweiligen Produktabschnitten bzw. in den Pro-dukttabellen enthalten.

Veränderliche LagerbelastungIn vielen Fällen ist die Größe der Lagerbelastung veränderlich. In diesen Fällen ist die Formel für die Lebensdauerberechnung unter veränder-lichen Betriebsbedingungen anzuwenden († Seite 70).

Mittlere Belastung in einem BelastungsintervallWenn bei konstanter Drehzahl und gleichblei-bender Lastrichtung die Lagerbelastung sich in einem bestimmten Belastungsintervall stetig zwischen einem Kleinstwert Fmin und einem Größtwert Fmax ändert († Diagramm 13), ergibt sich die mittlere Belastung aus

Fmin + 2 FmaxFm = ––––––––––– 3

Bild 2

Fa

FrP


74

Umlaufende BelastungSetzt sich die Lagerbelastung entsprechend Diagramm 14 aus einer in Größe und Richtung unveränderlichen Belastung F1 (z.B. dem Gewicht eines Rotors) und einer umlaufenden konstanten Belastung F2 (z.B. einer Unwucht) zusammen, so gilt für die mittlere Belastung

Fm = fm (F1 + F2)

Der Beiwert fm kann aus Diagramm 15 ermit-telt werden.

Erforderliche MindestbelastungDer Zusammenhang zwischen Belastung und Lebensdauer ist bei sehr geringer Belastung weniger deutlich. Hier werden andere Versagens-mechanismen wirksam als Ermüdung.

Um den schlupffreien Betrieb eines Wälz-lagers sicherzustellen, muss eine bestimmte Mindestbelastung auf das Lager wirken. Als allgemeine Richtlinie gilt für Rollenlager eine Mindestbelastung von 0,02 C und für Kugellager von 0,01 C. Die Mindestbelastung ist von beson-derer Bedeutung bei Lagerungen, die hohen Beschleunigungen ausgesetzt sind oder mit hohen Drehzahlen umlaufen, die im Bereich von 50 % und mehr der in den Produkttabellen angegebenen Grenzdrehzahlen liegen († Abschnitt ”Drehzahlen und Schwingungen” ab Seite 107). Wenn jedoch die erforderliche Min-destbelastung nicht erreicht wird, sind die Lager zusätzlich zu belasten oder sollte der Einsatz von NoWear Lagern geprüft werden († Seite 943).

Empfehlungen zur Berechnung der Mindest-belastung sind in den einleitenden Texten zu den einzelnen Produktabschnitten enthalten.

Diagramm 13

Mittlere Belastung

F

Fmin

Fm

Fmax

U

Diagramm 14

Umlaufende Belastung

F1

F2

Diagramm 15

00,70

0,75

0,80

0,85

0,90

0,95

1,0

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

fm

F1 F2

F1+

75

Bestimmung der Lagergröße nach der statischen TragfähigkeitDie Bestimmung der Lagergröße soll anhand der statischen Tragfähigkeit C0 und nicht nach der Lebensdauer erfolgen, wenn einer der nachstehenden Fälle vorliegt:

• DasLagerstehtstillundwirddabeidauerndoder kurzzeitig (stoßartig) belastet. • DasLagerführtlangsameSchwenkoder

Einstellbewegungen unter Belastung aus. • DasLagerläuftunterBelastungmitsehr

niedriger Drehzahl um (n < 10 min–1) und muss nur für eine kurze Lebensdauer ausge-legt werden. (In diesem Fall ergibt sich aus der Lebensdauergleichung für die vorgege-bene äquivalente Belastung P eine viel zu geringe erforderliche Tragzahl C. Das anhand dieser Tragzahl ausgewählte Lager wird dann durch die tatsächlich im Betrieb auftretende Belastung erheblich überbelastet).• DasumlaufendeLagermusszusätzlichzur

normalen Betriebsbelastung während des Bruchteils einer Umdrehung eine hohe Stoß-belastung aufnehmen.

In allen diesen Fällen wird die zulässige Bela-stung des Lagers nicht durch die Werkstoff-ermüdung, sondern durch die belastungsbe-dingten bleibenden Verformungen an den Berührungsstellen zwischen Wälzkörpern und Laufbahnen bestimmt. Belastungen im Still-stand oder bei langsamen Schwenkbewegungen rufen ebenso wie Stoßbelastungen an den Wälzkörpern Abflachungen und in den Lauf-bahnen Eindrückungen hervor. Die Eindrückun-gen sind ungleichmäßig oder im Abstand der Wälzkörper über die Laufbahnen verteilt. Wirkt die Belastung während mehrerer Umdrehungen auf das Lager, dann erstrecken sich die Verfor-mungen gleichmäßig über den gesamten Lauf-bahnumfang. Als Folge der bleibenden Verfor-mungen kommt es zu Schwingungen im Lager, zu geräuschvollerem Lauf und zu erhöhter Rei-bung, eventuell vergrößert sich auch die Lager-luft oder die Passungsverhältnisse ändern sich.

Inwieweit diese Folgeerscheinungen die Funktion des Lagers beeinträchtigen, hängt von den Anforderungen an die Lagerung im jewei-ligen Anwendungsfall ab. Deshalb muss durch

Wahl eines Lagers mit entsprechend hoher sta-tischer Tragfähigkeit sichergestellt werden, dass bleibende Verformungen nicht oder nur in sehr begrenztem Umfang auftreten können, wenn eine der folgenden Anforderungen an die Lage-rung erfüllt sein muss

• hoheZuverlässigkeit• geräuscharmerLauf(z.B.beiElektro

motoren)• schwingungsfreierBetrieb(z.B.beiWerk-

zeugmaschinen)• konstantesLagerreibungsmoment(z.B.bei

Messgeräten und Prüfeinrichtungen)• niedrigeAnlaufreibungunterLast(z.B.bei

Kränen).

Äquivalente statische LagerbelastungStatische Belastungen, die sich aus Radial- und Axialbelastungen zusammensetzen, müssen in eine äquivalente statische Lagerbelastung umgerechnet werden. Darunter wird bei Radial-lagern diejenige Radialbelastung und bei Axial-lagern diejenige Axialbelastung verstanden, die im Lager die gleiche maximale Wälzkörperbelas-tung hervorruft wie die tatsächlich wirkenden Belastungen († Bild 3). Man erhält die äquiva-lente statische Lagerbelastung aus der allge-meinen Gleichung

P0 = X0 Fr + Y0 Fa

Bild 3

Fa

FrP0


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Hierin sindP0 die äquivalente statische Lagerbelastung, kNFr die Radialkomponente der statischen

Belastung (siehe ”Hinweis”), kNFa die Axialkomponente der statischen

Belastung (siehe ”Hinweis”), kNX0 der Radialfaktor des LagersY0 der Axialfaktor des Lagers

HinweisFür Fr und Fa sind stets die Radial- und Axial-komponente der größten auftretenden Belas-tung einzusetzen. Wenn eine statische Belas-tung aus unterschiedlichen Richtungen auf ein Lager wirkt, ändert sich die Größe der Belas-tungskomponenten. In diesem Fall muss von den Lastkomponenten ausgegangen werden, für die sich die größte äquivalente Belastung P0 ergibt. Die für die Berechnung der äquivalenten statischen Lagerbelastung erforderlichen An gaben sind in den einleitenden Texten zu den einzelnen Produktabschnitten enthalten.

Erforderliche statische TragzahlBei der Bestimmung der Lagergröße nach der statischen Tragfähigkeit geht man von einem bestimmten, als Tragsicherheit s0 bezeichneten Verhältnis zwischen statischer Tragzahl C0 und äquivalenter Belastung P0 aus und berechnet damit die erforderliche statische Tragzahl des Lagers.

Die erforderliche statische Tragzahl C0 kann ermittelt werden aus

C0 = s0 P0

Hierin sindC0 die statische Tragzahl, kNP0 die äquivalente statische Lagerbelastung, kNs0 die statische Tragsicherheit

Auf Erfahrung beruhende Richtwerte für die statische Tragsicherheit s0 können in Abhängig-keit von den Anforderungen an die Laufruhe Tabelle 10 entnommen werden. Bei höheren Temperaturen verringert sich die statische Trag-fähigkeit der Lager. Nähere Angaben dazu vom Technischen SKF Beratungsservice auf Anfrage.

Kontrolle der statischen TragfähigkeitBei dynamisch belasteten Lagern, die nach der Lebensdauer ausgewählt wurden, sollte bei bekannter äquivalenter statischer Belastung P0 die statische Tragsicherheit nachträglich kon-trolliert werden mit

s0 = C0/P0

Wenn der ermittelte s0-Wert kleiner ist als der empfohlene Richtwert († Tabelle 10), muss ein Lager mit höherer statischer Tragzahl gewählt werden.

Tabelle 10

Richtwerte für die statische Tragsicherheit s0

Betriebsweise Umlaufende Lager Nicht umlaufende Anforderungen an die Laufruhe Lager gering normal hoch

Kugel- Rollen- Kugel- Rollen- Kugel- Rollen- Kugel- Rollen- lager lager lager lager lager lager lager lager

ruhig, erschütterungsfrei 0,5 1 1 1,5 2 3 0,4 0,8

normal 0,5 1 1 1,5 2 3,5 0,5 1

stark stoßbelastet1) ≥ 1,5 ≥ 2,5 ≥ 1,5 ≥ 3 ≥ 2 ≥ 4 ≥ 1 ≥ 2

Für Axial-Pendelrollenlager sollte s0 ≥ 4 sein.

1) Bei Stoßbelastung nicht näher bekannter Größe sind mindestens die angegebenen Werte anzusetzen. Wenn die Stoßbelastungen genauer ermittelt werden konnten, können die angegeben Werte auch unterschritten werden.

77

BerechnungsbeispieleBeispiel 1Ein SKF Explorer Rillenkugellager 6309 soll bei einer Drehzahl von 3 000 min–1 eine konstante radiale Belastung von Fr = 10 kN aufnehmen. Das Lager wird mit Öl geschmiert, das bei Be-triebstemperatur eine kinematische Viskosität n = 20 mm2/s aufweist. Die Erlebenswahrschein-lichkeit soll 90 % betragen. Es wird angenom-men, dass große Sauberkeit gewährleistet ist.

Welche nominelle und welche erweiterte SKF Lebensdauer erreicht das Lager?

a) Die nominelle Lebensdauer bei 90 % Erlebenswahrscheinlichkeit beträgt

q C w3L10 = — < P z

• AusderProdukttabelleerhältmanC = 55,3 kN für das Lager 6309. Da die Belas-tung rein radial ist, gilt P = Fr = 10 kN († ”Äquivalente dynamische Lagerbelas-tung”, Seite 74).

L10 = (55,3/10)3

= 169 Millionen Umdrehungen

oder in Betriebsstunden mit

106L10h = ——– L10 60 n

L10h = 1 000 000/(60 ¥ 3 000) ¥ 169

= 940 Betriebsstunden

b) Die erweiterte SKF Lebensdauer bei 90 % Erlebenswahrscheinlichkeit beträgt

L10m = a1 aSKF L10

• DaeineErlebenswahrscheinlichkeitvon 90 % gefordert wird, ist L10m zu berechnen mit a1 = 1 († Tabelle 1, Seite 53).

• AusderProdukttabelleerhältmanfür das Lager 6309, dm = 0,5 (d + D) = 0,5 (45 + 100) = 72,5 mm

• AusDiagramm 5 auf Seite 60 ergibt sich die erforderliche Ölviskosität bei Betriebstemperatur für eine Drehzahl von 3 000 min–1, n1 = 8,15 mm2/s. Daraus folgt k = n/n1 = 20/8,15 = 2,45

• AusderProdukttabelleerhältmanPu = 1,34 kN und daraus Pu/P = 1,34/10 = 0,134. Bei großer Sauberkeit kann mit hc = 0,8 gerechnet werden († Tabelle 4, Seite 62), woraus sich für hc Pu/P = 0,107. ergibt. Aus Diagramm 1 auf Seite 54 erhält man über die blaue Achse für SKF Explorer Lager mit k = 2,45 den Lebens-dauerbeiwert aSKF = 8. Gemäß der Glei-chung für die erweiterte SKF Lebensdauer ergibt sich für

L10m = 1 ¥ 8 ¥ 169

= 1 352 Millionen Umdrehungen

oder in Betriebsstunden

106L10mh = ——– L10m 60 n

L10mh = 1 000 000/(60 ¥ 3 000) ¥ 1 352

= 7 512 Betriebsstunden

Beispiel 2Das SKF Explorer Rillenkugellager 6309 aus Beispiel 1 ist Teil einer Lagerung, die einige Jahre zuvor mit dem Lebensdauerbeiwert a23 berechnet wurde. Die Lagerung erfüllte die Anforderung bisher voll. Die Lebensdauer dieses Lagers soll nachgerechnet werden mit dem Lebensdauerbeiwert a23, für den aufgrund der Betriebserfahrungen a23 = aSKF gelten soll. Schließlich soll der entsprechende Verunreini-gungsbeiwert hc für den in der Anwendung tatsächlich vorliegenden Verschmutzungsgrad bestimmt werden.

• AusDiagramm 1 auf Seite 54 kann entlang der gestrichelten Linie für k = 2,45 der Bei-wert a23 ≈ 1,8 auf der Achse für aSKF abgele-sen werden. Da die Lagerung die Anforde-rungen voll erfüllt, kann auf der sicheren Seite liegend angenommen werden, dass aSKF = a23. Daraus folgt


78

L10mh = a23 L10h = aSKF L10h

und

L10mh = 1,8 ¥ 940 = 1 690 Betriebsstunden

• DerVerunreinigungsbeiwerthc der dem Lebensdauerbeiwert a23 zuzuordnen ist, ergibt sich mit mit [hc (Pu/P)]23 = 0,04 aus Tabelle 6 auf Seite 68 und mit Pu/P = 0,134

hc = [hc (Pu/P)]23/(Pu/P) = 0,04/0,134 = 0,3

Beispiel 3Eine bestehende Lagerung, in der ein abgedich-tetes, fettgeschmiertes Rillenkugellager 6309-2RS1 den gleichen, wie in Beispiel 2 genannten Betriebsbedingungen ausgesetzt ist, soll über-prüft werden. Es sollen die Verunreinigungsbe-dingungen untersucht werden, um festzustel-len, ob eine Kostenreduzierung möglich ist, wenn eine rechnerische Lebensdauer von 3 000 Betriebsstunden als ausreichend angesehen werden kann.

• Beiabgedichtetenundfettgeschmierten Lagern liegt große Sauberkeit vor und es kann entsprechend Tabelle 4 auf Seite 62 mit hc = 0,8 gerechnet werden. Aus Diagramm 1 auf Seite 54 erhält man mit Pu/P = 0,134, hc (Pu/P) = 0,107 und k = 2,45 über die blaue Achse für SKF Explorer Lager aSKF = 8.

L10mh = 8 ¥ 940 = 7 520 Betriebsstunden

• UmdiegleicheLagerungpreiswertergestal-ten zu können, sollen, wenn möglich, mit Deckscheiben abgedichtete SKF Explorer Lager 6309-2Z verwendet werden. In diesem Fall liegt normale Sauberkeit vor und kann entsprechend Tabelle 4 auf Seite 62 mit hc = 0,5 gerechnet werden. Aus Diagramm 1 auf Seite 54 erhält man über die blaue Achse für SKF Explorer Lager mit Pu/P = 0,134, hc (Pu/P) = 0,067 und k = 2,45 den Lebens-dauerbeiwert aSKF ≈ 3,5. Entsprechend der Gleichung für die erweiterte SKF Lebens-dauer ergeben sich für


Schlussfolgerung: In diesem Fall wäre eine Kostenreduzierung möglich, wenn das Lager mit Dichtscheiben durch ein Lager mit Deck-scheiben ersetzt würde.

Mit einer Lebensdauerberechnung auf der Basis des Beiwerts a23 wäre diese Bewertung der Konstruktionsänderung nicht möglich gewesen. Außerdem hätte die Berechnung keine ausreichende Lebensdauer ergeben († Beispiel 2, die rechnerische Lebensdauer mit Lebens-dauerbeiwert a23 ergibt nur 1 690 Betriebs-stunden).

Beispiel 4Das Rillenkugellager 6309 aus Beispiel 1 ist Teil einer Lagerung, die einige Jahre zuvor mit dem Lebensdauerbeiwert a23 berechnet wurde und bei der es im Betrieb zu Lagerausfällen kommt. Die Lagerung muss überprüft und geeignete Schritte zur Verbesserung der Zuverlässigkeit unternommen werden.

• ZunächstwirddiemodifizierteLebensdauermit dem Beiwert a23 ermittelt. Aus Dia- gramm 1 auf Seite 54 erhält man über die schwarze Achse für SKF Standardlager und k = 2,45, entlang der gestrichelten a23-Linie auf der Achse für aSKF für den Beiwer a23 ª 1,8 und damit für

L10mh = a23 ¥ L10h = 1,8 ¥ 940 = 1 690 Betriebsstunden

• DerVerunreinigungsbeiwerthc der dem Lebensdauerbeiwert a23 zuzuordnen ist, ergibt sich mit [hc (Pu/P)]23 = 0,04 aus Tabelle 6 auf Seite 68 und mit Pu/P = 0,134 aus

hc = [hc (Pu/P)]23/(Pu/P) = 0,04/0,134 = 0,3

• IneinerÖlprobeausderLagerungwirddurchPartikelzählung unter Mikroskop ein Verun-reinigungsgrad von –/17/14 entsprechend ISO 4406:1999 festgestellt. Die Verunreini-gung besteht hauptsächlich aus Verschleiß-partikeln des Systems. Dies kann als ”typische Verunreinigung” angesehen werden. Hiermit ergibt sich sowohl aus Tabelle 4 auf Seite 62 als auch aus Diagramm 9 auf Seite 66 hc = 0,2. Über die schwarze Achse für SKF

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Standardlager und mit Pu/P = 0,134, hc (Pu/P) = 0,0268, und k = 2,45 erhält man aus Diagramm 1 auf Seite 54 den Beiwert aSKF ≈ 1,2 und damit für


• MitdemabgedichtetenundfettgefülltenSKFExplorer Lager 6309-2RS1 kann der Verun-reinigungsgrad ”große Sauberkeit” erreicht werden. Laut Tabelle 4 auf Seite 62 kann hc mit 0,8 angesetzt werden. Aus Diagramm 1 auf Seite 54 erhält man über die blaue Achse für SKF Explorer Lager mit hc (Pu/P) = 0,8 ¥ 0,134 = 0,107 und k = 2,45 den Bei-wert aSKF = 8 und damit für

L10mh = 8 ™ 940 = 7 520 Betriebsstunden

Schlussfolgerung: Die Verunreinigung in dieser Lagerung ist größer als durch den Verunreini-gungsbeiwert hc = 0,3 beschrieben. Damit war der der ursprünglichen Berechnung zugrunde gelegte Lebensdauerbeiwert a23 zu hoch ange-setzt. Die vorliegenden Betriebsbedingungen, typisch für verunreinigte Industriegetriebe, erfordern aber einen Verunreinigungsbeiwert hc = 0,2, wenn nach der erweiterten SKF Lebensdauer gerechnet wird.

Dieser Umstand erklärt die Lagerausfälle, die bei dieser Lagerung zu verzeichnen waren. Die Verwendung eines mit Berührungsdichtungen abgedichteten SKF Explorer Lagers 6309-2RS1 löst das Problem und führt zu einer deutlich höheren Zuverlässigkeit.

Beispiel 5Ein abgedichtetes SKF Explorer Pendelrollen-lager 24026-2CS2/VT143 wird in einem schweren Fördergerät in einem Stahlwerk einge-setzt. Die Bedingungen für die verschiedenen Betriebsintervalle sind in der untenstehenden Tabelle zusammengefasst.

Die statische Belastung wurde ausreichend genau bestimmt, Massenkräfte aus dem Lade-vorgang und Stoßbelastungen durch fallende Ladung sind berücksichtigt.

Die dynamischen und statischen Belastungen sollen geprüft werden, wobei von einer erforder-lichen Lebensdauer von 60 000 Betriebsstunden und einer statischen Tragsicherheit von mindes-tens 1,5 auszugehen ist.

• AusderProdukttabelleunddemeinleitendenText erhält man die

Tragzahlen:C = 540 kN; C0 = 815 kN; Pu = 81,5 kN

Abmessungen:d = 130 mm; D = 200 mm, und daher dm = 0,5 (130 + 200) = 165 mm

Fettfüllung: Lithiumseifenfett mit mineralischem Grundöl der Konsistenzklasse NLGI 2 mit EP-Zusät-zen, zulässige Betriebstemperaturen zwi-schen –20 and +110 °C, Viskosität des Grundöls bei 40 °C von 200 mm2/s und bei 100 °C von 16 mm2/s.


1 200 0,05 50 50 500

2 125 0,40 300 65 500

3 75 0,45 400 65 500

4 50 0,10 200 60 500

Beispiel 5/1

Betriebsbedingungen

Betriebs- Äquivalente Zeit- Dreh- Tempe- Äquivalenteintervall dynamische anteil zahl ratur statische Lagerbelastung Lagerbelastung

– kN – min–1 °C kN

80

• Zuermittelnbzw.zuberechnensinddiefol-genden Werte:

1. n1 = die erforderliche Viskosität bei Betriebstemperatur, mm2/s († Diagramm 5 auf Seite 60) – Aus-gangswerte: dm und Drehzahl

2. n = die tatsächliche Viskosität bei Betriebs-temperatur, mm2/s († Diagramm 6 auf Seite 61) – Ausgangswerte: Schmierstoff-viskosität bei 40 °C und Betriebstempera-tur

3. k = das Viskositätsverhältnis Ausgangswerte: n und n1

4. hc = der Verunreinigungsbeiwert († Tabelle 4 auf Seite 62) ”Große Sau-berkeit”, da abgedichtetes Lager: 0,8

5. L10h = die nominelle Lebensdauer nach der Gleichung auf Seite 52 – Ausgangswerte: C, P und n

6. aSKF = der SKF Lebensdauerbeiwert aus Diagramm 2 auf Seite 55 – Ausgangs-werte: SKF Explorer Lager, hc, Pu, P und k

7. L10mh1,2, … = die anteilige erweiterte Lebensdauer während der Betriebsbedin-gungen 1, 2, ... nach der Gleichung auf Seite 52 – Ausgangswerte: aSKF und L10h1,2, …

1 200 120 120 1 0,8 9 136 1,2 11 050 0,05 r s2 125 25 60 2,3 0,8 7 295 7,8 57 260 0,40 s f 84 3003 75 20 60 3 0,8 30 030 43 1 318 000 0,45 s s4 50 36 75 2 0,8 232 040 50 11 600 000 0,10 c

1) Schmierfett mit EP-Zusätzen

Beispiel 5/2

Berechnungswerte

Betriebs- Äquivalente Erforderliche Viskosität k1) hc Nominelle aSKF Erweiterte Zeit- Resultierendeinter- dynamische Viskosität im Betrieb Lebens- SKF Lebens- anteil erweitertevall Lager- n1 n dauer dauer U Lebensdauer belastung ~ ~ ~ ~ L10h L10mh L10mh

– kN mm2/s mm2/s – – h – h – h

8. L10mh = die erweiterte SKF Lebensdauer bei veränderlichen Betriebsbedingungen nach der Gleichung auf Seite 70 – Ausgangswerte: L10mh1, L10mh2, … und U1, U2, …

Die erweiterte SKF Lebensdauer ist mit 84 300 Betriebsstunden länger als die erforderliche Lebensdauer. Damit sind die auf das Lager wir-kenden dynamische Belastungen zulässig.

Abschließend ist noch die statische Tragsicher-heit zu prüfen

C0 815s0 = —– = ——– = 1,63 P0 500

s0 = 1,63 > s0 req

Damit ist die statische Tragsicherheit nachge-wiesen. Da die Belastungen genau ermittelt wurden, ist der relativ geringe Unterschied zwi-schen berechneter und geforderter statischer Tragsicherheit ohne Bedeutung.

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SKF BerechnungshilfsmittelSKF verfügt über eines der umfassendsten und leistungsfähigsten Programmpakete zur Bere-chung und Simulation von Wälzlagerungen aller Art. Es enthält leicht verständliche Programme, die auf den einfachen in den SKF Katalogen angegebenen Formeln basieren, bis hin zu hochentwickelten komplexen Berechungs- und Simulationsprogrammen, die nur auf Parallel-Computern laufen können.

Es gehört zur SKF Philosophie, eine Auswahl von leistungsfähigen Programmen vorzuhalten, um die unterschiedlichsten Kundenanforde-rungen abdecken zu können. Sie machen die Überprüfung oder Auslegung von Lagerungen ”im Dialog” möglich. Andere Programme bieten hochentwickelte Softwarelösungen zur Simula-tion von ganzen Lagersystemen und zum virtu-ellen Testen von Produkten.

Soweit möglich, sind diese Programme für den Praxiseinsatz auf Laptops, PCs oder Ser-vern bei SKF, aber auch beim Kunden ausgelegt. Auch wird darauf geachtet, dass sie in andere Programme integriert bzw. mit diesen kompati-bel sind.

Interaktiver SKF LagerungskatalogDer ”Interaktive SKF Lagerungskatalog” ist ein einfach zu bedienendes Hilfsmittel für die Lager-auswahl und -berechnung. Die Berechnungen für Wälzlager basieren auf den in diesem Kata-log angegebenen Gleichungen. Das elektro-nische Format erlaubt einfache Navigation und das schnelle Auffinden der benötigten Informa-tion. Suchfunktionen, ausgehend von der Lager-bezeichnung oder von den Abmessungen, sind vorhanden.

Zudem ist der Interaktive SKF Lagerungs-katalog behilflich beim Generieren von 2D- und 3D-CAD-Dateien in vielen Formaten via E-Mail.

Der Interaktive SKF Lagerungskatalog steht online unter www.skf.com zur Verfügung. Er enthält neben ausführlichen Angaben über das SKF Sortiment an Wälzlagern und Wälzlager-zubehör noch ausführliche Angaben über SKF Lagereinheiten, Lagergehäuse, Gleitlager und Dichtungen.

SKF bearing beaconSKF bearing beacon ist das neue Grundlagen-programm zur Berechnung von Wälzlagerun-gen, das von SKF Beratungsingenieuren genutzt wird, um die Lagerungsprobleme der Kunden optimal zu lösen. Es ist das Nachfolgeprogramm von Beacon und verfügt über eine grafische 3D-Modellierungsumgebung für elastische Systeme, in die auch Umbauteile einer Lagerung ein-gebunden werden können. SKF bearing beacon kombiniert die Fähigkeit, allgemeine mechani-sche Systeme unter Verwendung von Wellen, Zahnrädern und Gehäusen darstellen zu können mit der Möglichkeit, anhand eines genauen Lagermodells das Systemverhalten in einer vir-tuellen Umgebung eingehend untersuchen zu können. Damit lassen sich auch Berechungen zur Wälzermüdung durchführen, die auf der allgemeinen Formulierung der erweiterten SKF Lebensdauer aufbauen. SKF bearing beacon ist das Ergebnis einer mehrjährigen SKF For-schungs- und Entwicklungsarbeit.


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OrpheusDieses Simulationswerkzeug erlaubt die einge-hende Untersuchung des dynamischen Verhal-tens von Lagerungen und der von ihnen verur-sachten Schwingungen und Geräusche. Mit Orpheus kann das dynamische Verhalten in geräusch- und schwingungskritischen Lage-rungen wie z.B. in Elektromotoren oder in Getrieben optimiert werden. Es berücksichtigt dabei alle von den Umbauteilen und den mit der Welle umlaufenden Bauteilen herrührenden Schwingungen und Geräusche.

Orpheus verhilft zu einem vertieften Ver-ständnis über das dynamische Verhalten einer Lagerung und zeigt z.B. die Auswirkungen von Formabweichungen oder Fluchtungsfehlern an Umbauteilen auf. Es versetzt die SKF Bera-tungsingenieure in die Lage, die für eine bestimmte schwingungskritische Lagerung am besten geeignete Lagerart und -größe auszu-suchen und gleichzeitig Vorschläge für die erfor-derliche Lagerluft oder -vorspannung sowie die Gestaltung und Tolerierung der Umbauteile zu machen.

BeastBeast ist ein Simulationsprogramm, mit dem SKF Beratungsingenieure die dynamischen Verhältnisse innerhalb eines Lagers detailliert nachbilden können. Es kann als virtueller Test-stand angesehen werden, der eingehende Untersuchungen von Kräften, Momenten usw. innerhalb des Lagers unter praktisch jeder beliebigen Belastung erlaubt. Es ermöglicht damit den ”Test” von neuen Lagerungskon-zepten und Konstruktionen in kurzer Zeit und liefert mehr Informationen, als es ein echter Versuch kann.

Weitere ProgrammeZusätzlich zu den bereits genannten Program-men hat SKF spezielle Programme entwickelt, mit denen SKF Wissenschaftler die Gestaltung von Funktionsoberflächen optimieren können, um so Lagern z.B. unter schwierigen Betriebs-bedingungen eine längere Lebensdauer zu geben. Mit einem dieser Programme kann auch die Schmierfilmdicke im elasto-hydrodynamischen Bereich bestimmt werden. Zudem lässt sich die lokale Schmierfilmdicke ermittelt, die sich auf-grund der dreidimensionalen Oberflächenstruk-tur im Wälzkontakt ergibt und ihr Einfluss auf die Ermüdungslebensdauer daraus ableiten.

Zur Vervollständigung der Möglichkeiten ste-hen bei SKF noch handelsübliche Programme, z.B. für FEM-Berechnungen von Bauteilen oder zur Analyse allgemeiner dynamischer Systeme zur Verfügung. Auf diese in SKF-eigene Pro-gramme integrierten Berechnungsprogramme können über SKF Internetportale Kunden zugreifen, die an gemeinsamen Entwicklungs-projekten interessiert sind.

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SKF BeratungsdienstleistungenDie grundlegenden Informationen für die Kon-struktion und Berechnung von Lagerungen sind in diesem Hauptkatalog enthalten. Es gibt aber Anwendungsfälle, bei denen es auf möglichst exakte Voraussagen über die zu erwartende Betriebsbewährung der Lager ankommt, weil entweder ausreichende Betriebserfahrungen mit vergleichbaren Lagerungen fehlen oder weil der Wirtschaftlichkeit und/oder der Betriebs-sicherheit besondere Bedeutung zukommen. In solchen Fällen können SKF Beratungsdienst-leistungen von Nutzen sein.

Beim SKF Engineering Consultancy Services stehen z.B. für Berechnungen und Simulationen High-Tech Computerprogramme kombiniert mit einem ganzen Jahrhundert praktischer Erfah-rung auf dem Gebiet der Lagerung umlaufender Maschinenteile zur Verfügung.

SKF Engineering Consultancy Services greift auf die vielfältigen SKF Erfahrungen mit Wälzla-gerungen zurück und kann Sie z.B. unterstützen bei

• derAnalysetechnischerProbleme• derErarbeitunggeeigneterundoptimierter

Systemlösungen• derAuswahlderrichtigenSchmierungund

Wartungskonzepte.

SKF Engineering Consultancy Services stellt den Konstrukteuren und Anwendern von Maschinen und Anlagen eine ganz neue Form von Dienstleistungen zur Verfügung. Einige der damit verbundenen Kundenvorteile sind:

• BeschleunigungderEntwicklungsprozesseund kürzere Zeiten bis zu Markteinführung.• ReduzierungdesVersuchsundPrüfauf-

wands durch ”virtuelles” Testen bereits im Entwicklungsstadium.• VerbesserungendesBetriebsverhaltensvon

Lagerungen durch Reduzierung des Schwin-gungs- und Geräuschpegels.• ErhöhungderLeistungsdichtebeiredu-

ziertem Bauraum. • VerlängerungderGebrauchsdauerdurch

verbesserte Schmierung oder Abdichtung.

HighTech ComputerprogrammeSKF Engineering Consultancy Services setzt modernste analytische und nummerische Werk-zeuge ein und kann damit u.a. die folgenden Aufgaben erledigen:

• AnalytischeModellierungkompletterBau-gruppen bestehend aus Wellen, Gehäusen, Verzahnungen, Lagerstellen, Kupplungen usw.• StatischeAnalyse,d.h.dieErmittlungder

elastischen Verformung und Beanspruchung aller relevanten Bauteile eines mechanischen Systems.• DynamischeAnalyse,d.h.dieErmittlungdes

Schwingungsverhaltens von Systemen unter Betriebsbedingungen (”virtuelle Tests”).• VisualisierungundanimierteDarstellungvon

Struktur- und Bauteilverformungen.• OptimierungvonKonstruktionenhinsichtlich

Systemkosten, Gebrauchsdauer, Schwin-gungs- und Geräuschverhalten.

Ein Teil der hochentwickelten Computerpro-gramme, die bei SKF Engineering Consultancy Services im Einsatz sind, ist im Abschnitt ”SKF Berechnungshilfsmittel” auf Seite 82 kurz beschrieben.


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Für weitere Informationen über die Geschäfts einheit SKF Engineering Consultancy Services setzen Sie sich bitte mit Ihrem SKF Vertriebspartner in Verbindung.

SKF LebensdauerprüfungAlle Einrichtungen der SKF zur Lebensdauer-prüfung sind im SKF Forschungs- und Entwick-lungszentrum (ERC) in den Niederlanden kon-zentriert. Die Prüffeldeinrichtungen sind einzigartig in der Wälzlagerindustrie, sowohl was die Untersuchungsmöglichkeiten als auch die Anzahl der Versuchsstände betrifft. Das ERC Forschungszentrum fördert und koordiniert zudem die Entwicklungstätigkeiten in den For-schungseinrichtungen der großen SKF Produk-tionsgesellschaften.

Das wesentliche Ziel der Lebensdauerprü-fungen ist es, die Qualität der Lager ständig zu überwachen und zu verbessern. Dafür ist es wichtig, das Verhalten des Lagers als Funktion innerer und äußerer Variablen zu verstehen und die dafür geltenden physikalischen Gesetzmä-ßigkeiten formulieren zu können. Als solche Variablen kommen z.B. Werkstoffeigenschaften, innere Lagergeometrie, Toleranzhaltigkeit, Käfigkonstruktion, Schiefstellung oder Tempera-tur in Betracht.

Viele Einflussgrößen sind jedoch nicht stati-scher, sondern dynamischer Natur. Als Beispiele seien die Laufbahnoberflächentopografie und die Werkstoffstruktur genannt, aber auch die innere Geometrie und die Schmierstoffeigen-schaften, die sich alle während des Betriebs eines Lagers ändern.

Die Lebensdauerprüfungen bei SKF dienen aber auch

• zurAbsicherungvonAussagenüberdieLei-stungsfähigkeit der Lager, die in Katalogen veröffentlicht sind• zurQualitätsüberwachungderSKFNormal-

lagerfertigung• zumVergleichmitWettbewerbslagern• zurErforschungdesEinflussesvonSchmier-

stoffen und Schmierbedingungen auf die Wälzermüdung• zurBestätigungvonneuentheoretischen

Erkenntnissen hinsichtlich der Wälzermü-dung.

Die Lebensdauerprüfungen werden auf lei-stungsfähigen Prüfeinrichtungen unter genau definierten Betriebsbedingungen durchgeführt. Durch umfassende Untersuchungen der Prüf-lager, sowohl bei der Vorbereitung als auch nach Abschluss der Lebensdauerprüfungen ist sicher-gestellt, dass die gewonnenen Ergebnisse auch in geeigneter Weise interpretiert werden.

Die SKF Explorer Lager sind ein Beispiel für die Umsetzung auf der Basis analytischer Simu-lationsmodelle und versuchstechnischer Absiche-rung gewonnener Erkenntnisse in optimierte Erzeugnisse.

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Bestimmung der Lagergröße - Boie...Bestimmung der Lagergröße nach der Lebensdauer ..... 52 Nominelle Lebensdauer..... 52 Erweiterte SKF Lebensdauerbeiwert aSKF..... 53 Schmierbedingungen