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Artikel über Laufbahnprofilierung von Rollenlagern


Die Kontaktpressungsverteilung in Rollenlagern wird vor allem von deren Mikro-Geometrie, den betreffenen Axial- und Radialkräften sowie möglichen Schiefstellungen zwischen Welle und Gehäuse bestimmt, wobei insbesondere Kegel- und Zylinderrollenlager besonders empfindlich für solche Schiefstellungen sind, die sowohl auf Fertigungsabweichungen als auch elastische Verformungen infolge der Betriebslasten zurückzuführen sein können. Da in den meisten Anwendungen die Kräfte und Verformungen nur schwer zu beeinflussen sind, kommt der Optimierung der Mikro-Geometrie eine besondere Bedeutung bei der Vermeidung kritischer Pressungsspitzen zu, die zur Erreichung der notwendigen Lebensdauer notwendig ist.

Mittels der Finite-Elemente-Methode kann die Pressungsverteilung infolge der Betriebslasten und -Verformungen rechnerisch ermittelt werden. Durch Optimierung lässt sich dann die sowohl die bestmögliche Geometrie als auch der Einfluss von Toleranzen bestimmen. Darauf basierend kann schließlich die Erstellung detaillierter Spezifikationen der Laufbahnprofilierung für jede beliebige Lagerung in jeglicher Anwendung erfolgen.

Da die Optimierung auf Basis umfangreicher Simulation für jeden Einzelfall sehr aufwändig und kostspielig ist, wurde eine vereinfachte Methode entwickelt, die es ermöglicht, eine optimierte Profilierungsdefinition von einem Lager auf eine Familie von Lagern bzw. Anwendungen zu übertragen. Somit kann die Profilierung für eine Vielzahl von Fällen mit angemessenem Aufwand und vertretbarer Genauigkeit kontrolliert werden.