Pendelkugellager sindzweireihige Radiallagermit einer sphärischen Laufbahn im Außenring und zwei durchgehenden Rillenlaufbahnen im Innenring. Der Krümmungsmittelpunkt der Außenringlaufbahn fällt mit dem Lagermittelpunkt zusammen. Diese Geometrie ermöglicht es dem Innenring, dem Kugelsatz und dem Käfig, sich frei um die Lagerachse zu drehenWinkelfehler ausgleichenohne Verlust der Laufgenauigkeit.
Das Design ist für Anwendungen gedacht, bei denen Wellendurchbiegung, Montagefehler oder Gehäuseverzerrung während der Montage nicht vollständig korrigiert werden können. Im Vergleich zu einreihigen Rillenkugellagern, selbstausrichtenden Kugellagerntolerieren mehr anfängliche Fehlausrichtungenund erzeugen eine geringere Kantenspannung an den Wälzkörpern. Sie werden häufig als verwendetIndustrielagerim Allgemeinen rotierende Geräte, und erscheinen auch inAutomobillagerfür Hilfsantriebe undMotorradlagerBaugruppen, bei denen kompakte Größe und Fehlausrichtungstoleranz erforderlich sind.
BMT liefert drei Hauptserien von Pendelkugellagern. Die folgende Tabelle gibt einen allgemeinen Vergleich. Spezifische Abmessungen und Tragzahlen variieren je nach Bohrungsgröße und Käfigtyp.
Der1200er und 2200er Seriehaben einen größeren Außenringquerschnitt als die 1300er-Serie, was ihnen einen größeren Durchmesser verleihthöhere Belastbarkeitfür eine gegebene Bohrung. Der1300er-Serieist kompakter und wird häufig dort eingesetzt, wo der Einbauraum begrenzt ist.
Die Selbstausrichtungsfunktion kommt von dersphärische Außenringlaufbahn. Wenn sich die Welle relativ zum Gehäuse neigt, richten sich die Baugruppe aus Innenring und Kugel an der Welle aus, während der Außenring fixiert bleibt. Dadurch wird der innere Stress reduziert, der dadurch verursacht wirdKantenbelastungin starren einreihigen Lagern.
Zu den wichtigsten Betriebseigenschaften gehören:
Ausgleich von Fehlstellungenbis ca3 Gradbei leichter Belastung, mit reduzierter Kapazität bei größeren Winkeln
Geringere Reibungals vergleichbare Zylinderrollen- oder Kegelrollenlager bei kontinuierlicher Rotation
Mittlere axiale Belastbarkeitin beide Richtungen aufgrund der zwei Kugelreihen
Eignung fürrelativ hohe Geschwindigkeitenbei Verwendung mit geeigneter Schmierung und Käfigtyp
Der zulässige Versatzwinkel hängt von der Belastungsgröße ab. Bei voller Radiallast verringert sich der Winkel typischerweise auf1 bis 1,5 Grad. Bei statischen oder langsamen Geschwindigkeitsbedingungen kann eine Fehlausrichtung von bis zu4 Gradkann akzeptabel sein, dies sollte jedoch durch Anwendungsberechnungen bestätigt werden.
Das Käfigmaterial beeinflusstTemperaturbereich, Geschwindigkeitsfähigkeit und Geräuschpegel. In der folgenden Tabelle sind die verfügbaren Optionen für BMT-Pendelkugellager aufgeführt.
| Käfigtyp | Material | Temperaturbereich | Hauptmerkmale |
|---|---|---|---|
| Gepresster Stahl | Kaltgewalzter Stahl | -40°C bis +150°C | Standardoption, gute Festigkeit, geeignet für die meisten industriellen Anwendungen |
| Polyamid (PA66-GF25) | Glasfaserverstärktes Polyamid | -30°C bis +120°C | Geringerer Geräuschpegel, geringeres Gewicht, nicht für Ammoniak oder hohe Temperaturen geeignet |
| Bearbeitetes Messing | Messinglegierung | -40°C bis +250°C | Höhere Geschwindigkeits- und Temperaturbeständigkeit, höhere Kosten, Verwendung für größere Größen oder besondere Bedingungen |
Gepresster Stahlist der Standardkäfig für Lager der Serien 1200 und 1300 in normalen Größen.Käfige aus Polyamidsind für Bohrungsgrößen bis ca. lieferbar60 mmwo Lärmreduzierung Priorität hat.Messingkäfigesind für größere Lager oder für Anwendungen mit hoher Geschwindigkeit und erhöhter Temperatur spezifiziert.
Pendelkugellager sind für Geräte spezifiziert, bei denenEine Fehlausrichtung lässt sich nicht vermeiden. Zu den gängigen Anwendungen gehören:
Bei diesen Maschinen ist das Lager oft in Gehäusen montiert, die an Strukturen mit begrenzter Bearbeitungsgenauigkeit angeschweißt oder angeschraubt sind. Die Selbstausrichtungsfunktion verhindert, dass das Lager zu einer Quelle vorzeitiger Ausfälle wird, wenn sich die Struktur unter Last durchbiegt.
BMT-Pendelkugellager werden aus hergestelltChromstahl mit hohem Kohlenstoffgehaltgleichbedeutend mitGCr15 oder AISI 52100. Ringe werden aus Stangen- oder Rohrmaterial gedreht und auf eine Oberflächenhärte von wärmebehandeltHRC 60 bis 64. Die sphärische Außenringlaufbahn wird auf speziellen Kugelschleifgeräten geschliffen. Die Laufbahnen des Innenrings werden in einer einzigen Aufspannung geschliffen, um Parallelität und Nutposition sicherzustellen.
Bei jeder Produktionscharge werden folgende Kontrollen durchgeführt:
Die Aufzeichnungen werden von geführtChargennummer. Wenn ein Lager zur Analyse eingeschickt wird, kann BMT anhand der Chargennummer die Materialcharge, die Wärmebehandlungscharge und die Ergebnisse der Endkontrolle nachverfolgen.
Bei der Auswahl eines Pendelkugellagers sollten folgende Parameter berücksichtigt werden:
Basierend auf diesen Eingaben kann BMT eine konkrete Empfehlung aussprechenBaureihe, Käfigtyp, Dichtungskonfiguration und Innenspiel. Bei starker Fehlausrichtung sollte die Tragzahl entsprechend reduziert werden. Eine vereinfachte Berechnungsmethode verwendet einen Versatzfaktor, der die dynamische Tragzahl um bis zu reduziert50 %im maximalen Fehlausrichtungswinkel.
Der Hauptunterschied besteht in der Breite des Außenrings und der Tragfähigkeit. Die Serien 1200 und 2200 haben einen größeren Querschnitt und können bei gegebener Bohrungsgröße höhere Radiallasten aufnehmen. Die Serie 1300 hat ein schmaleres Profil und wird dort eingesetzt, wo der Platz begrenzt ist. Der Fehlausrichtungswinkel ist bei allen drei Serien ähnlich.
In einigen Fällen ja. Wenn bei der Anwendung Wellendurchbiegungen oder Gehäusefehlausrichtungen bekannt sind, kann ein selbstausrichtendes Lager die Lebensdauer verbessern. Allerdings ist die axiale Belastbarkeit eines Pendellagers geringer als die eines vergleichbaren Rillenkugellagers und der Außenring ist breiter, was möglicherweise eine Gehäusemodifikation erfordert. Ein direkter Austausch sollte von einem Anwendungstechniker geprüft werden.
Eine übermäßige Fehlausrichtung führt dazu, dass die Kugeln die Kante der Laufbahn berühren, was zu hoher Belastung und früher Ermüdung führt. Das Lager läuft heiß und laut, bevor es ausfällt. Wenn die gemessene Fehlausrichtung außerhalb des empfohlenen Bereichs liegt, sollten Sie die Verwendung eines Pendelrollenlagers in Betracht ziehen oder die Ausrichtung von Welle und Gehäuse korrigieren.
Das normale Spiel C0 ist für Standardpassungen und mittlere Geschwindigkeiten geeignet. Für Anwendungen mit festem Wellensitz oder hoher Betriebstemperatur wird üblicherweise C3 spezifiziert. Der Abstand sollte nach der Montage überprüft werden. Da selbstausrichtende Lager einen sphärischen Außenring haben, kann sich das Spiel geringfügig ändern, wenn das Lager in eine kegelige Bohrung oder auf eine Spannhülse gepresst wird.
Ja. Viele Pendelkugellager sind mit einer kegeligen Bohrung für die Spannhülsenmontage erhältlich. Die Verjüngung beträgt normalerweise 1:12. Adapterhülsen werden bei langen Wellen oder bei Anwendungen verwendet, bei denen das Lager häufig ausgebaut werden muss. Die Hülse sollte solange nach oben getrieben werden, bis sich die radiale Lagerluft um das in der Montageanleitung angegebene Maß verringert hat.
