Die Zuverlässigkeit von Lagersystemen ist bei Elektromotorprodukten immer ein heißes Thema.Wir haben in früheren Artikeln viel darüber gesprochen, wie zum Beispiel Lagergeräuschprobleme, Probleme mit dem Wellenstrom, Probleme mit der Lagererwärmung und so weiter.Der Schwerpunkt dieses Artikels liegt auf dem Spiel des Motorlagers, d. h. unter welchem Spielzustand das Lager vernünftiger arbeitet.
Damit ein Lager gut funktioniert, ist das Radialspiel sehr wichtig.Allgemeine Grundsätze der Kontrolle und Beherrschung: Das Arbeitsspiel von Kugellagern sollte Null sein oder eine leichte Vorspannung aufweisen.Allerdings muss bei Lagern wie Zylinderrollen und Pendelrollen im Betrieb ein gewisses Restspiel verbleiben, auch wenn es sich um ein geringes Spiel handelt.
Je nach Anwendungsfall ist in der Lagerung ein positives oder negatives Betriebsspiel erforderlich.In den meisten Fällen sollte das Arbeitsspiel einen positiven Wert haben, d. h. bei laufendem Lager bleibt ein gewisses Restspiel bestehen.Andererseits gibt es viele Anwendungen, die ein negatives Betriebsspiel – also eine Vorspannung – erfordern.
Die Vorspannung wird im Allgemeinen während der Installation bei Umgebungstemperatur angepasst (d. h. während der Konstruktions- und Herstellungsphase des Motors).Ist die Temperaturerhöhung der Welle im Betrieb größer als die des Lagersitzes, erhöht sich die Vorspannung.
Wenn der Schaft erhitzt und ausgedehnt wird, vergrößert sich der Durchmesser des Schafts und er verlängert sich ebenfalls.Unter dem Einfluss der radialen Ausdehnung verringert sich das Radialspiel des Lagers, d. h. die Vorspannung erhöht sich.Unter dem Einfluss der axialen Ausdehnung erhöht sich die Vorspannung weiter, die Vorspannung der O-Lagerung verringert sich jedoch.Wenn in einer O-Lager-Anordnung ein bestimmter Abstand zwischen den Lagern besteht und die Lager und zugehörigen Komponenten denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, heben sich die Auswirkungen der radialen und axialen Ausdehnung auf die Vorspannung gegenseitig auf Vorspannung wird nicht auftreten, Vielfalt.
Zu den wichtigsten Funktionen der Lagervorspannung gehören: Verbesserung der Steifigkeit, Reduzierung von Geräuschen, Verbesserung der Genauigkeit der Wellenführung, Kompensation von Verschleiß im Betrieb, Verlängerung der Lebensdauer und Verbesserung der Steifigkeit.Die Steifigkeit eines Lagers ist das Verhältnis der auf das Lager einwirkenden Kraft zu seiner elastischen Verformung.Die durch die Belastung verursachte elastische Verformung ist in einem bestimmten Bereich des vorgespannten Lagers kleiner als die des Lagers ohne Vorspannung.
Je kleiner das Arbeitsspiel des Lagers ist, desto besser ist die Führung der Wälzkörper im Leerlaufbereich und desto geringer sind die Geräusche des Lagers im Betrieb. Unter der Wirkung der Vorspannung kommt es zu einer kraftbedingten Durchbiegung der Welle verringert werden, wodurch die Genauigkeit der Wellenführung verbessert werden kann.Beispielsweise können Ritzellager und Differentialgetriebelager vorgespannt werden, um die Steifigkeit und Präzision der Wellenführung zu verbessern, den Zahneingriff präziser und stabiler zu gestalten und zusätzliche dynamische Kräfte zu minimieren.Dadurch entstehen im Betrieb weniger Geräusche und die Zahnräder können eine längere Lebensdauer haben.Durch den Verschleiß im Betrieb vergrößern Lager das Spiel, was durch Vorspannung ausgeglichen werden kann.In manchen Anwendungen kann die Vorspannung der Lageranordnung die Betriebssicherheit verbessern und die Lebensdauer verlängern.Durch die richtige Vorspannung kann die Lastverteilung im Lager gleichmäßiger gestaltet werden, was zu einer längeren Lebensdauer führt.
Bei der Bestimmung der Vorspannung in einer Lagerung ist zu beachten, dass ab einem bestimmten festgelegten Optimalwert der Vorspannung die Steifigkeit nur begrenzt erhöht werden kann.Da die Reibung und die daraus resultierende Wärme zunehmen, verringert sich die Lebensdauer des Lagers bei zusätzlicher Belastung über einen längeren Zeitraum erheblich.
Darüber hinaus muss beim Einstellen der Vorspannung in der Lageranordnung die Abweichung, unabhängig davon, wie hoch die Vorspannung durch Berechnung oder Erfahrung bestimmt wird, innerhalb eines bestimmten Bereichs kontrolliert werden.Beispielsweise sollte beim Einstellvorgang von Kegelrollenlagern das Lager mehrmals gedreht werden, um sicherzustellen, dass die Rollen nicht schief stehen, und die Endflächen der Rollen müssen guten Kontakt mit den Rippen des Innenrings haben.Andernfalls sind die bei der Inspektion oder Messung erzielten Ergebnisse falsch, so dass die tatsächliche Vorspannung möglicherweise viel geringer ausfällt als erforderlich.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 10. Mai 2023