Wälzlager sind Lager, bei denen die beiden zueinander beweglichen Teile, also im üblichen Fall Welle oder Achse und Gehäuse, durch rollende Körper getrennt sind. Das bedeutet, dass hauptsächlich Rollreibung auftritt.
Kugellager
Radialkugellager
Kugellager sind die häufigsten verwendeten Wälzlager, der bekannteste Typ ist das Rillenkugellager, das sowohl axiale, als auch radiale Belastungen aufnehmen kann. Eine spezielle Form sind die Hochschulterlager, die durch die hohe Schulter noch höhere Axialkräfte aushalten.
Axiallager
Bei Axiallager laufen die Kugeln zwischen zwei oder drei Scheiben, abhängig ob die Axialkraft in beiden Richtungen auftritt oder nur in einer. Bei beidseitiger Kraft wird die mittlere Scheibe im Gehäuse festgehalten, die beiden äußeren auf der Welle.
Rollenlager
Zylinderrollenlager
Die Lagerkörper sind Zylinder. Diese Lager können fast ausschließlich radiale Kräfte aufnehmen. Sie werden oft als Loslager verwendet.
Tonnenlager
Diese sind schwenkbar, da der Außenring eine kugelförmige Lauffläche hat. Die Rollkörper sind fassförmig.
Kegelrollenlager
Diese Art von Lagern kann sowohl radiale als auch größere achsiale Belastung aufnehmen, z.Bsp. Radlager von Kraftfahrzeugen
Nadellager
Die Wälzkörper haben eine große Länge im Verhältnis zum Wälzkörperdurchmesser. Dadurch haben sie eine sehr geringe Baugröße und werden daher in sehr kleinen Getrieben verwendet.
Bei Wälzlagern werden die Kugeln, Rollen etc. mit einem Käfig in einem gleichen Abstand zueinander gehalten und rollen auf gehärteten Stahlflächen. Dadurch haben sie nur eine geringe Rollreibung.
Die Wälzlager sind sowohl in den Abmessungen als auch in den Belastbarkeiten weitgehend genormt. Außerdem gibt es diese Lager auch in fertigen Lagerböcken, die z.Bsp. schwenkbar sind oder Gummipuffer zur Stoßdämpfung haben. Andere Bauformen haben eine Selbstschmierung oder Abdeckscheiben, so dass die Laufflächen vor Schmutz oder Staub geschützt sind.
Bemessung
Wälzlager werden fast nur nach Tabellenbüchern ausgewählt. Sie sind heute soweit maßlich und belastungsmäßig genormt, dass man sie unabhängig vom Hersteller einsetzen kann.
Werte die notwendig sind, ein Lager zu bemessen, sind:
- Radialkraft
- Axialkraft
- Drehzahl
- Belastungsrichtung
- Durchbiegung der Welle oder Achse
- Umgebungswerte, wie
- Temperatur
- Staubwerte
- Schwingungen
Befestigung
Je nachdem, ob es sich um ein Festlager oder ein Loslager handelt, werden Außenring und Innenring mit dem Gehäuse, bzw. mit der Welle fest verbunden.
Die einfachste Art ist beide Ringe ein- bzw. aufzupressen. Dazu müssen Welle und Gehäuse eine bestimmte Maßtoleranz aufweisen.
Auf der Welle kann der Innenring aber zwischen einem Anlaufbund und einer Spannschraube oder einer Mutter eingespannt sein oder mit einer Spannhülse gepresst werden.
Im Gehäuse wird meist der Außenring mit dem Deckel gegen einen Anlaufbund gepresst oder mit einem Seegerring gehalten. Bei Loslagern gewährt man dem Außenring ein gewisses Längsspiel, Der Ring muss aber so eingepresst sein, dass er sich nicht mitdreht.