Gelenklager, wartungsfrei

Merkmale

Gelenklager erlauben räumliche Einstellbewegungen und nehmen je nach Bauart radiale, kombinierte oder axiale Belastungen auf.

Radial-Gelenklager

Wartungsfreie Radial-Gelenklager bestehen aus Innenringen, Außenringen und wartungsfreien Gleitschichten. Die Innenringe haben eine zylindrische Bohrung mit kugeliger Außengleitbahn.

Bei den Außenringen ist die Mantelfläche zylindrisch, die Innengleitbahn hohlkugelig ausgebildet.

Als Gleitschicht zwischen Innen- und Außenring wird ELGOGLIDE eingesetzt. Die Baureihen GE..-UK und GE..-FW haben einen PTFE‑Verbundwerkstoff , die Reihe GE..-PW PTFE-Folie . Beschreibung der Gleitschichten, siehe Link.

Die Lager gibt es offen und beidseitig abgedichtet.

Einsatzbereich

Radial-Gelenklager nehmen vorzugsweise radiale Kräfte auf. GE..‑UK-2RS(-2TS), GE..-FW-2RS(-2TS), GE..-DW und GE..-DW-2RS2 sind auch für Wechsellasten bis zur Flächenpressung von p = 150 N/mm² geeignet. Die Lager werden verwendet, wenn bei wartungsfreiem Betrieb besondere Anforderungen an die Gebrauchsdauer gestellt werden oder aus schmiertechnischen Gründen Lager mit metallischen Gleitpaarungen nicht geeignet sind, wie beispielsweise bei einseitiger Belastung.

Radial-Großgelenklager GE..-DW und GE..-DW-2RS2 mit d ≧ 320 mm sind X-life-Lager und in den Maßtabellen gekennzeichnet.

Diese Lager haben noch leistungsfähigere Werkstoffe, geringere Reibungskoeffizienten und einen niedrigeren Einlaufverschleiß als vergleichbare Lager.

Geteilter Außenring

Bei der Baureihe GE..-UK-2RS(-2TS) ist der Außenring bis zum Durchmesser d ≦ 140 mm einmal, bei Durchmessern d ≧ 160 mm zweimal gesprengt und mit massiven Haltescheiben zusammengehalten.

Bei Lagern GE..-FW-2RS(-2TS) ist der Außenring bis zum Durchmesser d ≦ 120 mm einmal, bei Durchmessern d ≧ 140 mm zweimal gesprengt und mit massiven Haltescheiben zusammengehalten. Bei GE..-DW und GE..-DW-2RS2 ist der Außenring radial geteilt. Schrauben und Stifte halten ihn axial zusammen.

Breitere Innenringe

GE..-FW-2RS(-2TS) und GE..-FW haben breitere Innenringe. Dadurch sind größere Kippwinkel möglich.

Baureihe, Gleitschicht, Norm

Radial-Gelenklager werden baureihenspezifisch mit unterschiedlichen Gleitschichten ausgeführt, siehe Tabelle und Kapitel.

Baureihe und Ausführung

Baureihe	Gleitschicht	DIN ISO	Maßreihe	Welle d
				mm
				von	bis
GE..-UK-2RS	ELGOGLIDE	12240-1	E	17	300
GE..-UK-2TS	ELGOGLIDE	12240-1	E	30	300
GE..-FW-2RS	ELGOGLIDE	12240-1	G	25	280
GE..-FW-2TS	ELGOGLIDE	12240-1	G	25	280
GE..-DW	ELGOGLIDE (X-life)	12240-1	C	320	1 000
GE..-DW-2RS2	ELGOGLIDE (X-life)	12240-1	C	320	1 000
GE..-UK	PTFE-Verbundwerkstoff	12240-1	E	6	30
GE..-FW	PTFE-Verbundwerkstoff	12240-1	G	6	25
GE..-PW	PTFE-Folie	12240-1	K	6	30

Schräg-Gelenklager

Schräg-Gelenklager GE..-SW entsprechen DIN ISO 12240-2. Sie haben Innenringe mit kugeliger Außengleitbahn und Außenringe mit hohlkugeliger Innengleitbahn, in der die Gleitschicht ELGOGLIDE aufgeklebt ist.

Die Lager sind für Wellendurchmesser von 25 mm bis 200 mm erhältlich. Weitere Größen auf Anfrage.

Einsatzbereich

Die Lager nehmen radiale und axiale Kräfte auf und eignen sich für wechselnde dynamische Belastungen. In paarweiser Anordnung sind vorgespannte Einheiten möglich.

Schräg-Gelenklager werden eingesetzt, wenn hohe Lasten bei geringen Bewegungen übertragen werden. Sie sind eine gute Gleitlageralternative zu Kegelrollenlager 320..-X nach ISO 355 und DIN 720, da sie die gleichen Einbaumaße haben.

Axial-Gelenklager

Axial-Gelenklager GE..-AW entsprechen DIN ISO 12240-3. Bei diesen Baueinheiten lagert die Wellenscheibe in der kugelpfannenförmigen Gleitzone der Gehäusescheibe.

Das Gleitmaterial in der Gehäusescheibe ist ELGOGLIDE, ab einem Nenndurchmesser d ≧ 220 mm ELGOGLIDE in X-life.

Die Lager sind für Wellendurchmesser von 10 mm bis 360 mm erhältlich. Weitere Größen auf Anfrage.

Einsatzbereich

Die Lager nehmen vorzugsweise axiale Kräfte auf. Sie eignen sich als Stütz- oder Fußlager und können auch mit Radial-Gelenklagern der Maßreihe E nach DIN ISO 12240-1 kombiniert werden.

Axial-Gelenklager GE..-AW mit d ≧ 220 mm sind X-life-Lager und in den Maßtabellen gekennzeichnet.

Diese Lager haben noch leistungsfähigere Werkstoffe, geringere Reibungskoeffizienten und einen niedrigeren Einlaufverschleiß als vergleichbare Lager.

Gleitschichten

Wartungsfreie Gelenklager haben besondere Gleitschichten auf Basis von Polytetrafluorethylen PTFE im Außenring.

In der Stufung ihrer Leistungsfähigkeit sind das:

ELGOGLIDE, die leistungsstärkste Gleitschicht
ELGOGLIDE-W11, die Gleitschicht für geringe Reibung
PTFE-Folie
PTFE-Verbundwerkstoff .

Diese Materialien bilden die Gleitlaufbahn, übertragen die auftretenden Kräfte und übernehmen die Schmierung.

ACHTUNG

Wartungsfreie Lager dürfen nicht geschmiert werden!

ELGOGLIDE

Die Gleitschicht besteht aus 0,5 mm starkem ELGOGLIDE, ist in Kunstharz gebettet und auf dem Stützkörper hochfest verankert, ➤ Bild.

Das Fließverhalten der Gleitschicht ist in Verbindung mit dem Stützkörper auch bei höchster Belastung nahezu vernachlässigbar. Der Klebeverbund ist feuchtigkeitsstabil und quellfrei.

ELGOGLIDE ist ein eingetragenes Warenzeichen und ein Produkt von Schaeffler.

ELGOGLIDE, wartungsfreies Gleitlagermaterial

PTFE-Gewebe , bestehend aus PTFE- und Stützfasern ·

Harzmatrix ·

Stützfaser ·

Stahlstützkörper ·

Verklebung

ELGOGLIDE-Ausführungen

Für die unterschiedlichen Anforderungen gibt es:

ELGOGLIDE
Das Standardmaterial für höchste dynamische Flächenpressungen von 25 N/mm² bis 300 N/mm² und eine hohe Gebrauchsdauer.
ELGOGLIDE-W11
Das Material für dynamische Flächenpressungen von 1 N/mm² bis 150 N/mm² und mit geringen Reibungskoeffizienten auch bei niedrigen Flächenpressungen.
Einsatzgrenzen der Gleitlagerwerkstoffe beachten.

PTFE-Folie

Die PTFE-Folie (Metallgewebe-Werkstoff) ist in der Außenring-Kugeloberfläche fixiert, ➤ Bild.

Das Metallgewebe ist aus hochfester Bronze und wirkt als Stabilisator für den eingesinterten Kunststoff-Verbundstoff aus PTFE.

PTFE-Folie , Schnittdarstellung

Kunststoff-Verbundstoff aus PTFE ·

Stützkörper ·

Bronze

PTFE-Verbundwerkstoff

PTFE-Verbundwerkstoff besteht aus einem Stahlblech mit aufgesinterter Bronze und eingelagertem Kunststoff-Verbundstoff aus PTFE, ➤ Bild.

Der Verbundwerkstoff ist zwischen der Innenring-Kugeloberfläche und dem äußeren Stahlmantel formschlüssig eingebettet.

PTFE-Verbundwerkstoff , Schnittdarstellung

Kunststoff-Verbundstoff aus PTFE ·

Sinterbronze ·

Stahlblech

Lagerwerkstoffe

Wartungsfreie Gelenklager erfüllen alle Anforderungen, die an die Ermüdungs- und Verschleißfestigkeit, an die Härte, Zähigkeit und Gefügestabilität sowie an einen wartungsfreien Betrieb gestellt werden.

Als Werkstoffe für die Innen- und Außenringe sowie für die Wellen- und Gehäusescheiben wird in der Regel gehärteter und geschliffener Wälzlagerstahl verwendet, siehe Tabelle.

Werkstoffe und Ausführung

Baureihe	Werkstoff
Baureihe	Innenring oder Wellenscheibe	Außenring oder Gehäusescheibe
GE..-UK-2RS GE..-UK-2TS GE..-FW-2RS GE..-FW-2TS	Gehärteter und geschliffener Wälzlagerstahl, Kugeloberfläche formgefinisht beziehungsweise poliert (ab d ≧ 240 mm) und Durotect CMT-beschichtet.	Einmal gesprengt bei GE..-UK-2RS(-2TS) bis d ≦ 140 mm und bei GE..-FW-2RS(-2TS) bis d ≦ 120 mm. Darüber zweimal gesprengt und mit massiven Haltescheiben am Außendurchmesser zusammengehalten.
GE..-UK-2RS GE..-UK-2TS GE..-FW-2RS GE..-FW-2TS		ELGOGLIDE in der Außenring-Kugeloberfläche verklebt.
GE..-DW GE..-DW-2RS2	Gehärteter Wälzlagerstahl, Kugeloberfläche geschliffen, poliert und Durotect CMT-beschichtet.	42CrMo4-TQ nach DIN EN 10083-1, radial geteilt und mit einseitig, axial angeordneten Schrauben und Stiften zusammengehalten.
GE..-DW GE..-DW-2RS2		ELGOGLIDE in der Außenring-Kugeloberfläche verklebt.
GE..-UK GE..-FW	Gehärteter Wälzlager-stahl, Kugeloberfläche formgefinisht und Durotect CMT-beschichtet.	Mit speziellem Stauchverfahren aus zwei ineinandergeschobenen Buchsen um den Innenring geformt; äußerer Stahlmantel nachträglich feinstbearbeitet.
GE..-UK GE..-FW		PTFE-Verbundwerkstoff zwischen Innenring-Kugeloberfläche und äußerem Stahlmantel formschlüssig eingebettet.
GE..-PW	Gehärteter und geschliffener Wälzlagerstahl, Kugeloberfläche formgefinisht.	Messing, spanlos um den Innenring geformt, Mantelfläche nachträglich feinstbearbeitet.
GE..-PW		PTFE-Folie in der Außenring-Kugeloberfläche fixiert.
GE..-SW GE..-AW	Gehärteter Wälzlager-stahl, Kugeloberfläche geschliffen, poliert und Durotect CMT-beschichtet.	Außenring bei GE..-SW und Gehäusescheibe bei GE..-AW gehärteter Wälzlagerstahl. Kugeloberfläche geschliffen, bei GE..-AW ≧ 160 mm, Gehäusescheibe ungehärteter Stahl.
GE..-SW GE..-AW		ELGOGLIDE in der Außenring-/ Gehäusescheiben-Kugeloberfläche verklebt.

Durotect CM, Durotect CMT

Mikrorissige Hartchrombeschichtung.

Beschichtungsprozess

Galvanisches Verfahren
Nachgelagerte Wärmebehandlung bei hochfesten Werkstoffen empfehlenswert (gegen Wasserstoffversprödung).

Vorteile, Nutzen

Verbessertes Reibungs- und Verschleißverhalten unter Mangelschmierung
Erhöhte Lebensdauer durch harte Oberflächen als Verschleißschutz
Guter Korrosionsschutz und hohe Beständigkeit gegen viele Chemikalien bei Schichtdicken über 30 μm
Schutz gegen Tribokorrosion
Schutz gegen Stillstandsmarkierungen (False Brinelling)
Niedriger Reibungskoeffizient, gute Gleiteigenschaften
Antiadhäsive Eigenschaften.

Übliche Anwendungen

Anwendungen mit hoher Verschleißbelastung im Automotive- und Industriebereich:

Gelenklager
Wellen
Lager- und Motorenkomponenten.

Eigenschaften

Merkmal	Beschichtung
Zusammensetzung	Hartchrom
Farbe	silberfarben (glänzend)
Struktur	mikrorissige Hartchromschicht, die Ausgangsrauigkeit bleibt weitestgehend erhalten
Schichtdicke	0,1 μm – 500 μm (je nach Anwendung)
Härte	850 HV – 1 100 HV
Temperaturbeständigkeit	farbstabil bis härtestabil bis	+300 °C +700 °C

Radial-Gelenklager GE60-UK-2TS, wartungsfrei

Durotect CMT-beschichteter Innenring

Anwendungsbeispiel mit hoher Verschleißbelastung:
Gelenklager im Bagger

Durotect CMT-beschichtetes Gelenklager

Abdichtung

Abgedichtete Radial-Gelenklager haben das Nachsetzzeichen 2RS, 2RS2 oder 2TS. Sie sind beidseitig durch Lippendichtungen vor Schmutz und Spritzwasser geschützt.

Radial-Großgelenklager GE..-DW-2RS2 haben Dichtungen mit höherer Dichtwirkung für höchste Anforderungen.

Radial-Gelenklager GE..-UK-2TS und GE..-FW-2TS sind beidseitig mit integrierter, dreilippiger Hochleistungsdichtung abgedichtet.

Schräg-Gelenklager und Axial-Gelenklager sind nicht abgedichtet, können aber durch eine vorgeschaltete Dichtung geschützt werden.

Schmierung

Wartungsfreie Gelenklager haben keine Nachschmiereinrichtung und dürfen nicht geschmiert werden.

ACHTUNG

Wartungsfreie Gelenklager laufen trocken ein! Schmierstoff zerstört den notwendigen Glättungseffekt und verringert die Gebrauchsdauer der Lager erheblich!

Betriebstemperatur

Die zulässige Betriebstemperatur hängt von der Gleitpaarung und der Abdichtung ab, siehe Tabelle.

ACHTUNG

Übersteigt die Temperatur die angegebenen Werte, dann verringern sich die Gebrauchsdauer und die Wirkung der Abdichtung!

Betriebstemperatur

Baureihe	Temperatur
	°C
	von	bis
GE..-UK	–50	+200
GE..-UK-2RS➤	–30	+130
GE..-UK-2TS➤	–30	+100
GE..-DW	–50	+150
GE..-DW-2RS2➤	–40	+120
GE..-FW	–50	+200
GE..-FW-2RS➤	–30	+130
GE..-FW-2TS➤	–30	+100
GE..-PW	–50	+200
GE..-SW	–50	+150
GE..-AW	–50	+150

^**Aufgrund der unterschiedlichen Gleitschichten bei den Baureihen, siehe Tabelle, sind diese Lager, sollten sie ohne Dichtungen eingesetzt werden, für Temperaturen von –50 °C bis +150 °C geeignet.

Temperaturbeständige Dichtungen

Sind für abgedichtete Lager höhere Temperaturen notwendig, dann kann ein offenes Lager mit vorgeschalteten, temperaturbeständigen Dichtungen eingesetzt werden, ➤ Bild.

Offenes Gelenklager mit vorgeschalteten Dichtungen

Dichtung

Nachsetzzeichen

Nachsetzzeichen der lieferbaren Ausführungen siehe Tabelle.

Lieferbare Ausführungen

Nachsetzzeichen	Beschreibung	Ausführung
2RS	beidseitig mit Standard-Lippendichtung	Standard
2RS2	beidseitig mit zweilippiger Dichtung, mit erhöhter Dichtwirkung
2RS4	beidseitig mit dreilippiger Dichtung, mit erhöhter Dichtwirkung
2TS	beidseitig mit dreilippiger Hochleistungsdichtung, mit Stahlarmierung für Anwendungen bei hoher Verschmutzung
W1	Innen- und Außenring aus nichtrostendem Stahl	Sonderausführung auf Anfrage
W3	Innenring aus nichtrostendem Stahl
W7	Innenringbohrung mit ELGOGLIDE ausgekleidet; der Innendurchmesser d reduziert sich um 1,08 mm (d_NEU = d – 1,08)
W8	Innenringbohrung mit ELGOGLIDE ausgekleidet; der Innendurchmesser d bleibt entsprechend Nennmaß (d_NEU = d)
W11	für geringe Flächenpressungen (schon ab 1 N/mm²) und minimale Reibung
G8	Außenring beschichtet mit Corrotect ZN^**, Kugel‑ und Stirnflächen des Innenringes sind Durotect CMT-beschichtet

^**Weitere Oberflächenbeschichtungen auf Anfrage.

Konstruktions- und Sicherheitshinweise

In den Technischen Grundlagen sind die wesentlichen Hinweise zu Betriebsspiel, Umgebungskonstruktion sowie zum Ein- und Ausbau zusammengefasst.

Reibung

Das Reibverhalten hängt von der Gleitpaarung ab und verändert sich während der Gebrauchsdauer. Die Berechnung des Lagerreibmoments sowie der typische Verschleißverlauf sind in den Technischen Grundlagen angegeben.

Einlaufphase

Während der Einlaufphase werden PTFE-Partikel von der Gleitschicht auf die Gegenlauffläche übertragen. Dadurch füllen sich die kleinen Rauheiten der Oberfläche des Innenrings. Erst diese tribologisch glatte Oberfläche in Verbindung mit den gelösten PTFE-Partikeln ermöglicht die lange Gebrauchsdauer der Lager.

ACHTUNG

Wartungsfreie Gelenklager haben keine Nachschmiereinrichtung und dürfen nicht geschmiert werden!

Schmierung bei trocken eingelaufenen, wartungsfreien Gelenklagern zerstört den notwendigen Glättungseffekt und verringert die Gebrauchsdauer der Lager erheblich!

Gestaltung der Lagerung

Zur Gestaltung der Anschlusskonstruktion sind die Hinweise bei den Technischen Grundlagen zu beachten.

Die Gehäusescheibe eines Axial-Gelenklagers erfährt unter Belastung eine Spreizkraft, die zu tangentialen Spannungen und somit zu einer Durchmesseraufweitung der Gehäusescheibe führt. Das mindert die Tragfähigkeit des Lagers. Eine ausreichend dimensionierte, geschlossene Umgebungskonstruktion wirkt diesem Umstand teilweise entgegen und ermöglicht eine volle Ausnutzung der Tragfähigkeit des Axial-Gelenklagers. Ist diese Voraussetzung jedoch nicht gegeben, so muss die maximale statische Axialbelastung auf 1,2 · C begrenzt bleiben.

Vordimensionierung

Bei wartungsfreien Gelenklagern lässt sich eine Vordimensionierung durchführen.

Dimensionierung und Lebensdauer

Die Dimensionierung der wartungsfreien Gelenklager ist in den Technischen Grundlagen zusammengefasst.

Abhängig davon, ob das Lager dynamisch oder statisch belastet wird, sind zu prüfen:

Statische Tragsicherheit S₀
Maximal zulässige spezifische Lagerbelastung p
Maximal zulässige Gleitgeschwindigkeit v
Maximale spezifische Reibenergie pv.

ACHTUNG

Die Lebensdauer lässt sich unter Einhaltung des Gültigkeitsbereiches berechnen.

Austauschbarkeit der Lagerteile

Bei wartungsfreien Gelenklagern sind Innen- und Außenring beziehungsweise Wellen- und Gehäusescheibe je Lager fertigungstechnisch aufeinander abgestimmt. Somit dürfen diese Lagerteile untereinander nicht ausgestauscht werden.

Berechnungsbeispiel Radial‑Gelenklager
GE50-UK-2TS

Die Berechnung der Lebensdauer des Radial-Gelenklagers erfolgt aufgrund der Gleitschicht ELGOGLIDE.

Gegeben

Zur Berechnung der Lebensdauer sind gegeben:

Anlenkung einer Deichsellenkerachse
Axiale und radiale Lasten im Schwellbereich.

Betriebsparameter

Lagerbelastung	F_r min	=	10 000 N
	F_r max	=	70 000 N
	F_a	=	20 000 N
Schwenkwinkel	β	=	12°
Kippwinkel	α₁, α₂	=	1,2°
Schwenkfrequenz	f	=	30 min^–1
Lastfrequenz	P_Hz	=	0,20 Hz
Betriebstemperatur	ϑ_min	=	–20 °C
Betriebstemperatur	ϑ_max	=	+50 °C

Lagerdaten

Radial-Gelenklager			=	GE50-UK-2TS
	dynamische Tragzahl	C_r	=	444 000 N
	Kugeldurchmesser	d_K	=	66 mm
	Gleitwerkstoff	ELGOGLIDE

Gesucht

Lager mit der geforderten Lebensdauer L_h ≧ 8 500 h.

Zulässige Belastungen prüfen

ACHTUNG

Die Gültigkeit für die zulässigen Belastungen und Gleitgeschwindigkeiten ist zu prüfen, da nur innerhalb von diesem Bereich eine sinnvolle Lebensdauerberechnung möglich ist!

Kombinierte Belastung

Für die Berechnung der kombinierten Belastung wird der Faktor X aus dem Diagramm für Radial-Gelenklager mit dem Verhältnis F_a/F_r = 20 000 N / 70 000 N = 0,29 abgelesen:

Spezifische Lagerbelastung

Die spezifische Lagerbelastung mit Hilfe des spezifischen Belastungskennwerts K:

Kombinierte Schwenk- und Kippbewegung

Den Bewegungswinkel für kombinierte Bewegungen berechnen und auf Gültigkeit prüfen:

Gleitgeschwindigkeit bei Schwenkbewegung

Die Gleitgeschwindigkeit mit Hilfe des Kugeldurchmessers d_K und dem Bewegungswinkel β₁ für kombinierte Belastungen berechnen und auf Gültigkeit prüfen:

Spezifische Reibenergie pv

Die spezifische Reibenergie pv auf Gültigkeit prüfen:

Lebensdauerformel ermitteln

Für die Berechnung der Lebensdauer muss die gültige Lebensdauerformel gewählt und anschließend korrigiert werden.

Wahl der gültigen Lebensdauerformel

Für wartungsfreie Gleitlager gilt:

Korrekturfaktoren, abhängig von der Lagerart

Die für das Gleitlagermaterial ELGOGLIDE benötigten Korrekturfaktoren sind aus der Matrix zu wählen und die Lebensdauerformel entsprechend zu korrigieren.

Baureihe		Gleitschicht	Korrekturfaktoren
Gelenklager	Gelenkkopf	Gleitschicht	f_p	f_v	f_pv	f_pv*	f_ϑ	f_A	f_α	f_β	f_Hz
GE..-UK	‒	ELGOGLIDE	■	‒	‒	■	■	■	■	■	■

Korrigierte Lebensdauerformel

Lebensdauer berechnen

Die Werte für die Korrekturfaktoren der korrigierten Lebensdauerformel sind den Diagrammen zu entnehmen. Der spezifische Gleitlagerfaktor K_L = 25 000.

Korrekturfaktoren

Korrekturfaktor	Wert
Last f_p	0,7
Reibenergie f_pv*	0,78


Temperatur f_ϑ	0,6
Umlaufverhältnis f_A	1
Kippwinkel f_α	0,91
Schwenk-, Oszillationswinkel f_β	0,78
Veränderliche Last f_Hz	0,6

Lebensdauer L_h

Die Lebensdauer ergibt sich aus:

Ergebnis

Das Verhältnis F_a/F_r für Radial-Gelenklager ist zwar im gültigen Bereich ≦ 0,3, aber die Berechnung der Lebensdauer erfüllt nicht die geforderte Lebensdauer L_h ≧ 8 500 h. Es wird deshalb ein Schräg-Gelenklager GE50-SW gewählt und nachgerechnet, siehe Link.

Berechnungsbeispiel Schräg‑Gelenklager
GE50-SW

Die Berechnung der Lebensdauer des Schräg-Gelenklagers erfolgt aufgrund der Gleitschicht ELGOGLIDE.

Gegeben

Zur Berechnung der Lebensdauer sind die Anwendung und die Betriebsparameter aus dem vorhergehenden Berechnungsbeispiel gegeben, Link.

Lagerdaten

Schräg-Gelenklager			=	GE50-SW
	dynamische Tragzahl	C_r	=	355 000 N
	Kugeldurchmesser	d_K	=	74 mm
	Gleitwerkstoff	ELGOGLIDE

Gesucht

Lager mit der geforderten Lebensdauer L_h ≧ 8 500 h.

Zulässige Belastungen prüfen

ACHTUNG

Die Gültigkeit für die zulässigen Belastungen und Gleitgeschwindigkeiten ist zu prüfen, da nur innerhalb von diesem Bereich eine sinnvolle Lebensdauerberechnung möglich ist!

Kombinierte Belastung

Für die Berechnung der kombinierten Belastung wird der Faktor X aus dem Diagramm für Schräg-Gelenklager mit dem Verhältnis F_a/F_r = 20 000 N / 70 000 N = 0,29 abgelesen:

Spezifische Lagerbelastung

Die spezifische Lagerbelastung mit Hilfe des spezifischen Belastungskennwerts K berechnen und auf Gültigkeit prüfen:

Kombinierte Schwenk- und Kippbewegung

Den Bewegungswinkel für kombinierte Bewegungen berechnen und auf Gültigkeit prüfen:

Gleitgeschwindigkeit bei Schwenkbewegung

Die Gleitgeschwindigkeit mit Hilfe des Kugeldurchmessers 0,9 · d_K und dem Bewegungswinkel β₁ für kombinierte Belastungen berechnen und auf Gültigkeit prüfen:

Spezifische Reibenergie pv

Die spezifische Reibenergie pv auf Gültigkeit prüfen:

Lebensdauerformel ermitteln

Für die Berechnung der Lebensdauer muss die gültige Lebensdauerformel gewählt und anschließend korrigiert werden.

Wahl der gültigen Lebensdauerformel

Für wartungsfreie Gleitlager gilt:

Korrekturfaktoren, abhängig von der Lagerart

Die für das Gleitlagermaterial ELGOGLIDE benötigten Korrekturfaktoren sind aus der Matrix zu wählen und die Lebensdauerformel entsprechend zu korrigieren.

Baureihe		Gleitschicht	Korrekturfaktoren
Gelenklager	Gelenkköpfe	Gleitschicht	f_p	f_v	f_pv	f_pv*	f_ϑ	f_A	f_α	f_β	f_Hz
GE..-SW	‒	ELGOGLIDE	■	‒	‒	■	■	■	■	■	■

Korrigierte Lebensdauerformel

Lebensdauer berechnen

Die Werte für die Korrekturfaktoren der korrigierten Lebensdauerformel sind den Diagrammen zu entnehmen. Der spezifische Gleitlagerfaktor K_L = 25 000.

Korrekturfaktoren

Korrekturfaktor	Wert
Last f_p	0,94
Reibenergie f_pv*	0,84


Temperatur f_ϑ	0,6
Umlaufverhältnis f_A	1
Kippwinkel f_α	0,91
Schwenk-, Oszillationswinkel f_β	0,78
Veränderliche Last f_Hz	0,7

Lebensdauer L_h

Die Lebensdauer ergibt sich aus:

Ergebnis

Das gewählte Schräg-Gelenklager GE50-SW erfüllt die Anforderung einer Lebensdauer L_h ≧ 8 500 h. Da Schräg-Gelenklager nur in offener Ausführung geliefert werden, sind zur Abdichtung vorgeschaltete Dichtungen zu wählen.

Genauigkeit

Die Hauptabmessungen sowie die Maß- und Formgenauigkeit des Innen- und Außendurchmessers entsprechen DIN ISO 12240-1 bis DIN ISO 12240-3.

Die Maß- und Toleranzangaben sind arithmetische Mittelwerte, die Maßprüfung erfolgt nach ISO 8015.

Gelenklager mit gesprengtem oder geteiltem Außenring

Die Außendurchmesser liegen vor der Oberflächenbehandlung und dem Sprengen oder Teilen innerhalb der in den Tabellen angegebenen Abmaße.

Durch das Sprengen und Teilen werden die Außenringe geringfügig unrund. Nach dem Einbau in eine vorschriftsmäßig gefertigte Aufnahmebohrung wird die Rundheit des Außenrings wiederhergestellt.

ACHTUNG

Messwerte am Außendurchmesser des ausgebauten Lagers können nicht als ursprüngliches Istmaß des Außendurchmessers verwendet werden!

Rundheitsabweichung vor dem Einbau

ΔD = Abweichung des Außendurchmessers · D = Außendurchmesser des Gelenklagers · t = Toleranzzone

Abweichung innerhalb der Toleranzzone vor dem Einbau ·

Nach dem Einbau, Lager in Aufnahmebohrung montiert ·

Referenzkreis

Gelenklager, wartungsfrei

Merkmale

Radial-Gelenklager

Einsatzbereich

Geteilter Außenring

Breitere Innenringe

Baureihe, Gleitschicht, Norm

Baureihe und Ausführung

Schräg-Gelenklager

Einsatzbereich

Axial-Gelenklager

Einsatzbereich

Gleitschichten

ACHTUNG

ELGOGLIDE

ELGOGLIDE, wartungsfreies Gleitlagermaterial

ELGOGLIDE-Ausführungen

PTFE-Folie

PTFE-Folie , Schnittdarstellung

PTFE-Verbundwerkstoff

PTFE-Verbundwerkstoff , Schnittdarstellung

Lagerwerkstoffe

Werkstoffe und Ausführung

Durotect CM, Durotect CMT

Beschichtungsprozess

Vorteile, Nutzen

Übliche Anwendungen

Eigenschaften

Radial-Gelenklager GE60-UK-2TS, wartungsfrei

Anwendungsbeispiel mit hoher Verschleißbelastung:Gelenklager im Bagger

Abdichtung

Schmierung

ACHTUNG

Betriebstemperatur

ACHTUNG

Betriebstemperatur

Temperaturbeständige Dichtungen

Offenes Gelenklager mit vorgeschalteten Dichtungen

Nachsetzzeichen

Lieferbare Ausführungen

Konstruktions- und Sicherheitshinweise

Reibung

Einlaufphase

ACHTUNG

Gestaltung der Lagerung

Vordimensionierung

Dimensionierung und Lebensdauer

ACHTUNG

Austauschbarkeit der Lagerteile

Berechnungsbeispiel Radial‑Gelenklager GE50-UK-2TS

Gegeben

Betriebsparameter

Lagerdaten

Gesucht

Zulässige Belastungen prüfen

ACHTUNG

Kombinierte Belastung

Spezifische Lagerbelastung

Kombinierte Schwenk- und Kippbewegung

Gleitgeschwindigkeit bei Schwenkbewegung

Spezifische Reibenergie pv

Lebensdauerformel ermitteln

Wahl der gültigen Lebensdauerformel

Korrekturfaktoren, abhängig von der Lagerart

Korrigierte Lebensdauerformel

Lebensdauer berechnen

Korrekturfaktoren

Lebensdauer Lh

Ergebnis

Berechnungsbeispiel Schräg‑Gelenklager GE50-SW

Gegeben

Lagerdaten

Gesucht

Zulässige Belastungen prüfen

ACHTUNG

Kombinierte Belastung

Spezifische Lagerbelastung

Kombinierte Schwenk- und Kippbewegung

Gleitgeschwindigkeit bei Schwenkbewegung

Spezifische Reibenergie pv

Anwendungsbeispiel mit hoher Verschleißbelastung:
Gelenklager im Bagger

Berechnungsbeispiel Radial‑Gelenklager
GE50-UK-2TS

Lebensdauer L_h

Berechnungsbeispiel Schräg‑Gelenklager
GE50-SW

Lebensdauer L_h