Technische Analyse von Gleitlagern und Walzlagern: Auswahlhandbuch und Vergleich der Anwendungen

May 8, 2025

I. Kerndefinitionen und Grundstrukturen

1. Walzlager

Die Rolllager erleichtern die relative Bewegung zwischen Wellen und Lagergehäusen durchWalzungsreibungZu ihren Kernstrukturen gehören:

Innerer Ring: fest an der Welle befestigt und synchron mit ihr rotiert.
Außenring: Im Gehäuse befestigt und für eine grundlegende Unterstützung sorgt.
Rollsteine: Kugeln, Walzen oder spitze Walzen, die Schiebe-Reibung in Walzreibung umwandeln (Hauptleistungsdeterminanten).
Käfig: Verteilt rollende Elemente gleichmäßig, verhindert Kollisionen und lenkt ihre Flugbahn.

Die Reibungsmerkmale hängen von der Fertigungspräzision ab (z. B. Rundheitsfehler ≤ 1 μm).

2. Schiebelager

Schiebelager tragen Lasten durchGleitende Reibung durch Oberflächenkontaktzwischen der Welle und der Lagerhülle, mit wesentlichen Vorteilen in der Materialanpassungsfähigkeit:

Metalltypen: Babbitt-Legierung auf Zinnbasis (niedriger Schmelzpunkt, selbstschmierend) und Kupferlegierungen (hohe Wärmeleitfähigkeit).
Nichtmetallische Typen: Technische Kunststoffe (z. B. PA66+GF30, verschleißbeständig und schmierfrei) und Kohlenstoffgraphit (hitzebeständig bis 200°C+).

Reibung und Verschleiß werden durch Schmierölfolien (550μm Dicke) oder selbstschmierende Materialien reduziert.mit einer Leistung von mehr als 50 W und einer Leistung von mehr als 50 W.

II. Matrix für den Kernvergleich der Leistung

Vergleichsdimension	Rolllager	Schiebelager
Reibungsart	Punkt-Linien-Kontakt-Rollreibung (μ=0,001 ∼0,005)	Schiebe-Reibung beim Oberflächenkontakt (Grenzschmierung μ=0,1 ̇0).3Bei der Vollschmierung mit Flüssigkeit μ=0,001·0,01)
Strukturelle Komplexität	mit einer Breite von mehr als 10 mm,	Einfache Buschstruktur (abhängig von den Materialeigenschaften und der Oberflächenbehandlung)
Geschwindigkeitsbereich	Durchschnittliche bis hohe Drehzahl (≤ 10.000 Dreh/min., begrenzt durch die Zentrifugalkraft des Walzteils)	Breiter Drehzahlbereich (hydrostatische Lager bis zu 100.000 RPM, abhängig vom Schmierzustand)
Lastmerkmale	Punktbelastungen (für kombinierte Radial-/Axialbelastungen geeignet)	Einheitliche Oberflächenbelastungen (hohe Schwerlastkapazität, Einlagerlast ≥ 10 000 N/mm)
Genauigkeitsgrad	Drehgenauigkeit ±5μm (ABEC-7-Grad)	Dynamische Genauigkeit ±2μm (hydrostatische Lager)
Wartungsanforderungen	Periodische Schmierung (Fettschmierszyklus 500-1000 Stunden)	Strenge Schmiermanagement (Ölreinigungsklasse ISO 16/14)
Geräuschpegel	Geräusche mit mittlerer Hochfrequenz (60 ∼ 85 dB, bei hohen Geschwindigkeiten deutlich)	Niedrigfrequenzgeräusche (≤ 55 dB, keine Einwirkung von Rollelementen)

III. Vertiefte Leistungsanalyse

1. Reibungsmerkmale und Leistungsverlust

Rolllager:
Niedriger Startreibungswiderstand (≈0,1% der Nennlast), aber bei hohen Geschwindigkeiten steigt der Windverlust aus Käfigen.
Schiebelager:
Die Anforderungen an die Überwindung des Grenzschmierwiderstands beim Anfahren (≈1 ∼3% der Nennlast) sind jedoch um 30% geringer als bei Walzlagern mit voller Schmierung.geeignet für die Dauerbetriebsausrüstung (.z.B. Industrieventilatoren).

2. Lebensdauer und Ausfallmodi

Rolllager:
Typische Lebensdauer von L10 von 5~10 Jahren, mit primärem Ausfall durch Müdigkeitsschwellungen von Walzelementen (korreliert mit dem Lastspektrum, Sicherheitsfaktor ≥1,2 erforderlich).
Schiebelager:
Theoretisch unbegrenzte Lebensdauer (keine Müdigkeitsausfall), jedoch muss die Verschleißrate der Busche ≤ 5 μm pro 1.000 Stunden kontrolliert werden.

3. Anpassungsfähigkeit an die Umwelt

Rolllager:
Für Niedertemperaturszenarien (-40°C~+120°C) ist ein Lithium-basiertes Fett erforderlich.
Schiebelager:
Selbstschmierende Kunststofftypen arbeiten ölfrei. Metallische Typen passen sich durch Oberflächenbeschichtungen (z. B. Molybdändisulfid) hoher Luftfeuchtigkeit an (RH ≥ 90%).

Diese technische Übersetzung bewahrt die Fachbegriffe und die strukturelle Übereinstimmung mit dem Original und gewährleistet die Genauigkeit der technischen Parameter und der Anwendungsbedingungen.

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