Rillenkugellager vs. Zylinderrollenlager für reine Radiallasten: Last, Drehzahl und Fluchtungsfehler

Auf welchen Typ die Radiallastgröße hinweist

Beginnen Sie mit der Last, nicht mit dem Preis. Ein Kugellager trägt Last über Punktberührung, bei der die Kugeln auf kleinen Ellipsen auf den Laufring treffen; ein Rollenlager trägt sie über Linienberührung entlang der Rollenlänge^6,10.

Diese Geometrie ist der Grund, warum ein Rollenlager im Allgemeinen eine höhere dynamische Grundtragzahl als ein Kugellager gleicher Bohrung und gleichen Außendurchmessers aufweist. Und warum die Auswahlregel lautet: leichte bis mittlere Lasten für Kugellager und schwere Lasten für Rollenlager^10,15.

Für eine reine Radiallast ist ein Zylinderrollenlager der Typ, den diese Geometrie begünstigt, und ein Rillenkugellager der Typ, der für leichtere Radialbelastung geeignet ist. Dieselbe Linienberührung, die die Tragfähigkeit erhöht, erzeugt auch mehr Reibung und Wärme pro Umdrehung, sodass der Lastvorteil nicht kostenlos ist¹⁰.

Bevor Sie sich festlegen, fragen Sie jeden Lieferanten nach den Cr- und C0r-Werten seines Kandidaten bei Ihrer Bohrung, da die Quellen keine CRB-Tragzahl bei einer mit einer DGBB-Referenz vergleichbaren Bohrung enthalten.

Ob die erforderliche Drehzahl das Rollenlager ausschließt

Linienberührung erzeugt mehr Reibung und Wärme pro Umdrehung als Punktberührung, sodass Rollenlager im Allgemeinen eine niedrigere Grenzdrehzahl und einen niedrigeren dN-Wert als ein vergleichbar großes Kugellager aufweisen^10,15.

Wenn Ihr Drehzahlziel hoch ist, entscheidet dieser Mechanismus über den Typ: Das DGBB ist dasjenige, das es erreichen kann, und das CRB ist dasjenige, das Sie möglicherweise ausschließen müssen.

Das 6304ZZ, ein DGBB mit 20 mm Bohrung, zeigt, wie stark allein die Dichtungsauswahl die Obergrenze verschiebt: 14000 U/min in ZZ/2RS-Ausführung, 10000 U/min mit DU/DDU-Kontaktdichtungen und 17000 U/min offen². Dichtungsschleppwiderstand ist der Grund, warum die abgedichteten Werte unter dem offenen Wert liegen^1,2.

Ein abgedichtetes DGBB kann also ein Drehzahlziel noch erreichen, das ein offenes leichter übertreffen würde, und die Differenz zwischen beiden beträgt bei dieser Bohrung Tausende von U/min². Keine Quelle in diesem Satz veröffentlicht eine CRB-Grenzdrehzahl bei derselben Bohrung, sodass Sie aus dieser Seite keinen direkten Drehzahlvergleich entnehmen können.

Fragen Sie den Lieferanten nach der CRB-Grenzdrehzahl und dem dN-Wert bei Ihrer Bohrung und vergleichen Sie diese mit Ihrer erforderlichen Drehzahl¹⁵.

Wann Fluchtungsfehler beide Typen von der Auswahlliste streicht

Weder ein Rillenkugellager noch ein Zylinderrollenlager ist eine selbstausrichtende Bauform^5,8,12. Wenn perfekte Ausrichtung nicht gewährleistet werden kann, wird empfohlen, zu selbstausrichtenden Bauformen zu neigen oder eine großzügigere interne Lagerluft vorzusehen⁵.

Lange Wellen, geringe Montagegenauigkeit oder das Risiko von Wellendurchbiegung weisen in dieselbe Richtung⁸. Ein Pendelkugellager ermöglicht es dem Lager, sich ohne Verklemmen auszurichten, aber seine Tragfähigkeit ist geringer als die eines vergleichbaren Rillenkugellagers, sodass Sie Tragfähigkeit gegen Ausrichtung eintauschen¹².

Fluchtungsfehler und Gehäuseverformung reduzieren zudem die tatsächliche Lebensdauer unter die berechnete L10, und die Quellen beschreiben FEA und optimierte Rollenballigkeit als Möglichkeiten, diese Reduzierung zu minimieren statt zu beseitigen²⁰.

Keine Quelle in diesem Satz gibt einen zulässigen Winkelfehler in Grad oder mrad für ein DGBB oder ein CRB an, sodass Sie hier keinen Fluchtungsfehlerwinkel gegen einen veröffentlichten Grenzwert prüfen können.

Wenn die Ausrichtung Ihrer Welle oder Ihres Gehäuses unsicher ist, fragen Sie den Lieferanten, welchen Winkelfehler seine spezifische Konstruktion toleriert und wie er die Lebensdauer dafür herabsetzt.

Ob die Anwendung eine axiale Lagerung benötigt

Eine reine Radiallast entscheidet nicht für sich genommen über den Typ, da die Anordnung die Welle möglicherweise dennoch axial lagern muss. Ein DGBB kann Radiallasten plus Axiallasten in beiden Richtungen tragen; unter reiner Radiallast ist sein Kontaktwinkel nominell null.

Und wenn Axiallast aufgebracht wird, entwickelt sich ein Kontaktwinkel, aber die Axialtragfähigkeit überschreitet typischerweise nicht etwa 20-30 % der statischen Radialtragzahl¹. Ein Standard-Zylinderrollenlager ist rein radial, es sei denn, eine Rippenausführung wie NUP oder NH wird spezifiziert^17,19.

Ein CRB mit einem geraden Laufring ist das bevorzugte Loslager, da die Rollen auf dem geraden Laufring gleiten und das Lager axiale Verschiebung aufnimmt, anstatt ihr entgegenzuwirken¹⁹. Das macht das Standard-CRB zu einer guten Wahl für eine Loslagerposition und zu einer schlechten Wahl für eine Festlagerposition.

Wenn Ihre Anordnung eine axiale Lagerung benötigt, spezifizieren Sie entweder ein DGBB oder wechseln Sie zu einer gerippten NUP/NH-Rollenausführung, und bestätigen Sie beim Lieferanten, welche seiner CRB-Varianten Axiallast tragen.

Reibung, Wärme und Steifigkeit: Was die Quellen liefern und was nicht

Der Reibungsunterschied folgt derselben Geometrie wie der Lastunterschied. Punktberührung verleiht dem DGBB geringere Reibung und Wärme pro Umdrehung, während die Linienberührung des CRB mehr von beidem erzeugt^1,10.

Das ist die richtungsweisende Antwort, und sie ist über die Quellen hinweg konsistent. Was die Quellen nicht enthalten, ist ein Reibungsmomentwert oder ein Radialsteifigkeitswert für einen der beiden Typen bei einer gemeinsamen Bohrung, sodass Sie aus dieser Seite keine Zahl für den Unterschied ableiten können.

Wenn Reibungsmoment oder Radialdurchbiegung für Ihre Konstruktion von Bedeutung sind – beispielsweise wenn Wärmeabfuhr oder Wellensteifigkeit eine Einschränkung darstellen –, fordern Sie diese Werte vom Lieferanten für seinen spezifischen Kandidaten bei Ihrer Bohrung zusammen mit der Tragzahl an. Die Typenwahl kann auf Basis der richtungsweisenden Evidenz getroffen werden; die Größe des Reibungs- und Steifigkeitsnachteils nicht.

Schmierung und Dichtung: Klären Sie die Dichtungswahl mit dem Drehzahlziel

Dichtungsschleppwiderstand reduziert die Drehzahlgrenze des DGBB, sodass die Dichtungsentscheidung und die Drehzahlanforderung gemeinsam und nicht nacheinander geklärt werden müssen^1,2. Das 6304ZZ veranschaulicht die Größe dieses Effekts: 14000 U/min in ZZ/2RS-Ausführung gegenüber 17000 U/min offen, mit DU/DDU-Kontaktdichtungen bei 10000 U/min².

Wenn Sie ein abgedichtetes DGBB zum Schutz vor Verunreinigungen spezifizieren, akzeptieren Sie eine niedrigere Drehzahlobergrenze als bei der offenen Version desselben Lagers. Die Quellen beschreiben abgedichtete DGBB-Varianten und deren Drehzahleinfluss, geben aber keine Dichtungs- oder Ölflussdaten für ein Zylinderrollenlager an.

Sie können also nicht davon ausgehen, dass eine abgedichtete CRB-Option existiert oder was sie Sie an Drehzahl kosten würde. Bevor Sie die Anfrage schreiben, bestätigen Sie beim Lieferanten, welche abgedichteten oder geschützten Varianten er für den von Ihnen gewählten Typ tatsächlich anbietet und welche Grenzdrehzahl für diese Variante gilt.

Was vom Lieferanten einzuholen ist, bevor der Typ festgelegt wird

Die Quellen liefern keine vergleichbaren Preis-, MOQ-, Lieferzeit- oder Prüfzertifikatdaten für diese beiden Typen bei einer gemeinsamen Bohrung. Der kommerzielle Fall muss also aus Lieferantenantworten und nicht aus dieser Seite aufgebaut werden.

Die Kostenbeweise sind nur richtungsweisend: Ein DGBB wird als generell wirtschaftlichste Kugellageroption aufgrund von Massenproduktion beschrieben. Und Rollenlager sind bei gleicher Größe und Qualität üblicherweise teurer^1,25.

Verwenden Sie die folgende Checkliste, um die Zahlen zu sammeln, die die Quellen nicht enthalten.

• ✓Cr und C0r für das Kandidaten-CRB bei Ihrer Bohrung, zum Vergleich mit der DGBB-Tragzahl
• ✓Grenzdrehzahl und dN für das Kandidaten-CRB bei Ihrer Bohrung, zum Vergleich mit Ihrer erforderlichen Drehzahl
• ✓Zulässiger Winkelfehler für die spezifische Konstruktion, da für keinen der beiden Typen ein Winkel veröffentlicht ist
• ✓Reibungsmoment und Radialsteifigkeit bei Ihrer Bohrung, da die Quellen keines von beiden angeben
• ✓Verfügbarkeit abgedichteter oder geschützter Varianten und deren Grenzdrehzahl für den von Ihnen gewählten Typ
• ✓Stückpreis, MOQ und zugesagte Lieferzeit für beide Typen bei Ihrer Bohrung, da nur richtungsweisende Kostenbeweise vorliegen
• ✓Präzisionsklasse und Laufgenauigkeit, die der Lieferant vorschlägt, und das Prüfzertifikat, das er damit liefert

Wo die Quellen den Kostenunterschied anders darstellen

Die beiden folgenden Kostenaussagen sind nicht widersprüchlich – die eine beschreibt Kugellager als die wirtschaftliche allgemeine Wahl, die andere beschreibt Rollenlager als teurer bei gleicher Größe und Qualität. Aber sie rahmen den Vergleich unterschiedlich ein, sodass ein Käufer keine von beiden als Stückpreis lesen sollte.

Behandeln Sie beide als richtungsweisend und fragen Sie jeden Lieferanten nach seinen eigenen Zahlen.

Bevor Sie ein Angebot anfordern

• keine Cr- oder C0r-Werte für ein Zylinderrollenlager bei einer mit dem DGBB 6304ZZ vergleichbaren Bohrung.
• keine L10-Lebensdauerberechnung für einen der beiden Typen unter Ihrer tatsächlichen Radiallast und Drehzahl.
• Fragen Sie nach relevanten Exportzielmärkten, Referenzen im installierten Bestand und vergleichbaren Kundenkontakten.
• keine zulässige Fluchtungswinkelangabe in Grad oder mrad für DGBB oder CRB.
• keine quantifizierte Auswirkung eines bestimmten Fluchtungswinkels auf Lastverteilung oder Lebensdauer bei beiden Typen.
• keine Tabelle zulässiger Fa/Fr-Verhältnisse für einen der beiden Typen.
• keine Werte für Reibmoment oder radiale Steifigkeit für einen der beiden Typen bei einer gemeinsamen Bohrung.
• keine Schmiermethode oder Öldurchfluss-Anforderung, die speziell für CRB gilt.
• Fordern Sie ein schriftliches Angebot mit Preisgrundlage, Mindestbestellmenge, Werkzeugkosten, Zahlungsbedingungen und Produktionsvorlaufzeit an.
• Fordern Sie Zertifikatsnummern, ausstellende Stellen, Geltungsbereich und Gültigkeit für das genaue Modell und den Zielmarkt an.
• keine Informationen zur Verfügbarkeit von abgedichteten oder geschirmten Varianten für CRB.