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May 05, 2023

Lager sind ein wesentlicher Bestandteil rotierender Geräte. Die endgültige Last, ob axial oder radial, wird schließlich mit Hilfe von Lagern geerdet. Lager können im Falle eines Stromkreises als analog zur Erdungsverbindung betrachtet werden. Lager können nach verschiedenen Kriterien wie Konstruktion, Belastungsbedingungen, Anordnung, Art der Schmierung usw. klassifiziert werden. Die richtige Auswahl des Lagers ist wichtig, aber nicht so wichtig wie der richtige Einbau. Die Einhaltung des korrekten Montageverfahrens beim Einbau der Lager ist für die Erreichung der vorgesehenen Lebensdauer des Lagers von größter Bedeutung.

Es ist wichtig, Duplex-Lageranordnungen sowohl bei der Auswahl als auch bei der Montage zu verstehen. Eine fehlerhafte Installation und Unkenntnis der Anwendung können zu Problemen beim Betrieb des Geräts führen, beispielsweise zum Schleudern oder Überhitzen.

Ziel dieses Artikels ist es, die zugrunde liegenden Konzepte darzustellen und zu zeigen, was tatsächlich passiert, wenn die Lager vorgespannt werden.

Duplexlager sind ein Satz aus zwei Lagern, die eine größere radiale und axiale Steifigkeit erreichen, wenn sie auf einer Welle angeordnet werden und der Innen- und Außenring unter Vorspannung zusammengeklemmt werden. Einreihige Schrägkugellager und Kegelrollenlager werden im Allgemeinen axial vorgespannt, indem sie gegen ein zweites Lager des gleichen Typs und der gleichen Größe in einer Rücken-an-Rücken- (Lastlinien divergieren) oder gegenüberliegenden (Lastlinien laufen zusammen) montiert werden ) Anordnung.

Bei den Lagern handelt es sich um gepaarte Lagerpaare, und die Lagerflächen sind präzise bearbeitet und geerdet, um im eingebauten Zustand für eine Vorspannung zu sorgen. Wie oben erwähnt, kommt es bei diesen verschiedenen Typen dazu, dass die verschiedenen Flächen der Lager in Kontakt kommen, was zu einer Vorspannung führt. Diese Anordnungen werden typischerweise in Verbindung mit Schrägkugellagern und Kegelrollenlagern verwendet. Die Vorspannung wird je nach Anordnungsart entweder durch Schließen des Spalts zwischen den Außenlaufflächen oder den Innenlaufflächen erreicht.

Die Beschreibungen zu den Arrangements umfassen:

Wichtig ist zu verstehen, warum diese Anordnung für mehr Steifigkeit und Stabilität sorgt. Bei genauem Hinsehen kommt es tatsächlich dazu, dass die Außenringe radial und axial vollständig eingeschränkt werden. Das Innenspiel des Lagers wird nun geschlossen, wenn sich die Innenringe der beiden Lager berühren. Das nennt man Vorladen. Beim Vorspannen werden die Innenringe der Lager aufeinander zu gedrückt.

Offensichtlich verfügen die Innenringe über einen Wälzkörper mit einem Käfig darüber, und drückende Innenringe drücken wiederum diese Wälzkörper in Richtung der Kraft. Jetzt werden die Wälzkörper durch die Außenringe eingeschränkt. Daher übt der äußere Laufring die Reaktion auf die aufgebrachte Last aus, die in Richtung der Wellenmittellinie erfolgt. Abhängig vom Kontaktwinkel werden nun die Reaktionen beider Lager divergieren, wobei der Abstand L zwischen den beiden Reaktionen besteht.

Aufgrund dieser konstanten Reaktionskraft, die von einem äußeren stationären Körper (Boden) auf die Welle wirkt und da L größer als die Breite der Lager ist, wird die Welle über die Länge L an der Lagerstelle fest in der Position gehalten. Diese Dichtigkeit wird durch eine höhere Steifigkeit und Stabilität des Schaftes erreicht. Aus diesem Grund weisen Rücken-an-Rücken-Anordnungen eine bessere Widerstandsfähigkeit gegenüber Momenten im Schacht auf.

Gegenüberliegende Anordnung: Diese wird auch als X-Anordnung bezeichnet. Sie toleriert bekanntermaßen Fehlausrichtungen und kann Momentlasten nicht so effektiv aufnehmen wie Rücken-an-Rücken-Anordnungen. Lässt sich ein Fluchtungsfehler zwischen den Lagerstellen nicht vermeiden, empfiehlt sich eine O-Lageranordnung (siehe Bild 3).

Hier kann man in dieser Anordnung erkennen, dass die Reaktionslastlinien im Inneren zusammenlaufen und den Abstand L im Vergleich zu Rücken-an-Rücken-Anordnungen verringern. Bemerkenswert hierbei ist jedoch, dass sich die Innenringe an der Stirnfläche berühren und der Spalt zunächst an den Außenringen vorhanden ist. Daher wird die Vorspannung durch Schließen des Spalts zwischen den Außenringen erreicht. Auf die gleiche Weise, wie es für die Rücken-an-Rücken-Anordnung beschrieben wurde, kann man sich vorstellen, dass beim Annähern der äußeren Laufringe die Wälzkörper mit dem Käfig mitbewegt werden.

Da die Bewegung der Innenringe vollständig eingeschränkt ist, entsteht eine von innen nach außen gerichtete Reaktionskraft, dh die Reaktion erfolgt durch die Innenringe gegen die ausgeübte Kraft. Dies ist darauf zurückzuführen, dass sich die Lastlinien einer Verringerung der Länge L nähern. Die von der Welle (inneren Laufringen) ausgehende Reaktionskraft verringert die Steifigkeit der Anordnung und kann dann einige Fehlausrichtungen tolerieren.

Nach dem Verständnis dieser Anordnungen werden die Vorteile deutlich, die normalerweise in den Herstellerkatalogen aufgeführt sind.

Zu den Hauptvorteilen, die sich aus der Vorspannung ergeben, gehören unter anderem:

Abhijeet Keer ist ein Konstrukteur, der seit mehr als sechs Jahren im Bereich Kreiselpumpen tätig ist. Mit Stärken in mechanischer Konstruktion und Materialien hat er im Design mit KSB, Kirloskar Brothers und anderen zusammengearbeitet. Er erwarb einen Bachelor-Abschluss in Maschinenbau an der Universität Mumbai, Indien. Seine Berufserfahrung umfasst das Design und die Entwicklung neuer Produkte, die Materialauswahl und Anwendungstechnik sowie komplette mechanische Konstruktionen. Er kann unter [email protected] erreicht werden.