Zylinderrollenlager

Zylinderrollenlager

Zylinderrollenlager können höhere radiale Belastungen aufnehmen als Kugellager gleicher Baugröße. Daher werden bei hohen Belastungen meist Rollenlager verwendet. Die hohen Drehzahlen, die Kugellager zulassen, können allerdings durch Rollenlager nicht realisiert werden.

Zylinderrollenlager bestehen aus zylindrischen Rollen, die zwischen zylindrischen Ringflächen geführt werden. Am Außen- und/oder seltener am Innenring befinden sich Borde, die den Rollensatz mit dem Käfig führen.

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Wenn höhere radiale Belastungen gefordert sind, können Zylinderrollenlager wie die am häufigsten eingesetzte Bauform NU eine gute Alternative zu anderen Lagerausführungen sein. Auch axiale Belastungen können bei besonderen Bauformen wie dem NUP aufgenommen werden, wobei jedoch Gleitreibung an den Rollenflanken entsteht. Unterschieden wird auch in käfiggeführte- und vollrollige-Ausführungen, wobei die vollrollige Variante niedrigere Drehzahlen bei höheren Lasten zulässt. Befindet sich die Borde nur an einem Ring sind die Ringflächen axial gegeneinander verschiebbar.

Bei Ausführungen, die nur an einem der beiden Ringe Borde haben, sind die Ringe gegeneinander axial verschieblich. Für Lager, die an Innen- und Außenring Borde haben, gilt diese Verschieblichkeit nur für eine Richtung oder ist ganz aufgehoben. Die Borde übernehmen dann die axiale Führung. Die Kraftübertragung zwischen der Stirnseite der Rolle und den Borden erfolgt über die aufeinander reibenden Flächen. Dies ist der Unterschied zu Rillenkugel-, Schrägkugel- und Kegelrollenlager,  die diese Kräfte im Wälzkontakt übertragen.

Naturgemäß werden von den Kontaktflächen, in denen sich Rollen und Borde berühren, hohe Ansprüche an die Schmiermittelversorgung gestellt, um einen Schmierfilm aufzubauen und damit Reibkräfte und Verschleiß niedrig zu halten. Unter anderem zeigt sich der Qualitätsstandard von Zylinderrollenlagern an den Geometrien und Oberflächengüten dieser Kontaktflächen, die herstellerabhängig unterschiedlich ausgeführt werden können.

Doch auch Zylinderrollenlager hoher Qualität können nur geringe axiale Führungskräfte übernehmen. Ein anderes geometrisches Qualitätsmerkmal bildet die Längsprofilierung der Zylinderrollen. Qualitativ hochwertige Lager weichen von der reinen Zylinderform ab und fallen logarithmisch am Ende zur Rollenmitte ab. Das verkürzt zwar den tragenden Anteil der Rollenlänge, begrenzt aber das Risiko der radialen Kraftübertragung über eine „Rollenkante“, die durch hohe Flächenpressung zur Schädigung des Zylinderrollenlagers führen muss.

Zylinderrollenlager führen zu steifen Lagerungen mit sehr präziser Wellenführung. Deshalb lassen Zylinderrollenlager nur eine geringe Schiefstellung von wenigen Winkelminuten zwischen Gehäuse und Wellenachse zu. Man ist gut beraten, die Konstruktion so aufzubauen, dass Schiefstellungen über drei Winkelminuten vermieden werden.

Im Standardfall stellt das Zylinderrollenlager das Loslager in einer Konstruktion dar bei der das zweite Lager, z.B. ein Rillenkugellager die axiale Führung übernimmt. Die notwendige Längsverschieblichkeit der Welle wird innerhalb des Zylinderrollenlagers im Wälzkontakt wahrgenommen. Hohe radiale Lasten spielen dabei keine Rolle! Das Lagerspiel in axialer Richtung wird dabei z.B. durch das Rillenkugellager definiert.

Bei Zylinderrollenlagern mit je zwei Borden an Innen- und Außenring ist das axiale Spiel durch das Zylinderrollenlager begrenzt. Bei Lagern mit zwei Borden an einem Ring und einem dritten am zweiten Ring ist das axiale Spiel in einer Richtung durch das Zylinderrollenlager begrenzt.

Zylinderrollenlager sind neben der Ausführung mit Käfig auch als vollrollige Ausführung erhältlich. Vollrollige Zylinderrollenlager haben die größtmögliche Anzahl an Rollen. Dadurch steigen die ohnehin schon hohen übertragbaren Kräfte in radialer Richtung nochmals stark an und besonders raumsparende Konstruktionen werden möglich. Sie erreichen jedoch nicht die bei Zylinderrollenlager mit Käfig möglichen Drehzahlen.

Darüber hinaus sind diese vollrolligen Zylinderrollenlager in zweireihiger Ausführung erhältlich. Alle diese Lager sind selbsthaltend und eine Baureihe ist sogar mit beidseitigen Dichtungen ausgestattet.

Zylinderrollenlager in Kombination mit Rillenkugellagern oder Pendelrollenlagern bilden eine klassische Standardlagerung mit sicherer und reibungsarmer Loslagerfunktion. Zylinderrollenlager können hoch präzise ausgeführt werden und sind dann hervorragend für den Einsatz in Werkzeugmaschinenspindeln geeignet.

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