Schrägkugellager

Schrägkugellager sind Wälzlager mit schräg gegeneinander versetzten Laufbahnen im Innen- und Außenring. Die gegeneinander versetzten Kontaktpunkte im Innen- und Außenring definieren den Berührungswinkel oder Druckwinkel. Dies ist der Winkel, den die Verbindungslinie der beiden Berührungspunkte zwischen Kugel und Laufbahnen einschließt.

Unter diesem Druckwinkel wird die Belastung von einer Laufbahn auf die andere übertragen. Je größer der Berührungswinkel, desto größer ist die axiale Tragfähigkeit des Schrägkugellagers. Standardlager – mit einem Berührungswinkel von 40° – eignen sich, um hohe Axialbelastungen aufzunehmen. 

Zu den gebräuchlichsten Ausführungen gehören einreihige Schrägkugellager, zweireihige Schrägkugellager, Vierpunktlager und einreihige oder zweireihige Axialschrägkugellager für Wellenendenlagerungen in der Lineartechnik.

Schrägkugellager sind mit verschiedenen Abdichtungssystemen – Dichtungen und Deckscheiben – erhältlich. Sie schützen vor Schmutz und halten das Schmiermittel im Lager zurück. Dichtungen bieten im Vergleich zu Deckscheiben einen besseren Schutz und eine bessere Zurückhaltung des Schmiermittels, weisen jedoch eine geringere maximal mögliche Drehzahl auf.

Schrägkugellager werden i.d.R. aus Wälzlagerstahl hergestellt. Teilweise sind sie auch aus rostträgem Stahl oder als Hybridlager mit Keramikkugeln erhältlich.

Einreihige Schrägkugellager
Einreihige Schrägkugellager sind bei hohen radialen Belastungen einsetzbar und können höhere Axialbelastungen als Rillenkugellager aufnehmen – allerdings nur in eine Richtung. Deshalb ist immer ein zweites Lager nötig, das in der Lage ist, die entgegengesetzten Kräfte aufzunehmen. Üblicherweise wird als Gegenführung ein zweites Schrägkugellager angestellt.

Für unterschiedliche Zwecke gibt es zwei Ausführungen:

• als Universallager für den satzweisen Einbau wenn die Tragfähigkeit eines Schrägkugellagers nicht ausreicht bzw. die Lagerung axiale Belastungen in beide Richtungen aufnehmen muss.
• oder einreihige Schrägkugellager der Grundausführung für Lagerungen mit Einzellagern. Sie sind nicht für den satzweisen Einbau geeignet.

Bei satzweise eingebauten Schrägkugellagern entscheidet die Anordnung der beiden Kugellager – Tandem-Anordnung, O-Anordnung oder X-Anordnung – über die Eigenschaften der Lagerung.

Zweireihige Schrägkugellager
Der Aufbau zweireihiger Schrägkugellager entspricht dem von zwei einreihigen Schrägkugellagern in O-Anordnung. Gegenüber zwei einreihigen Einzellagern bieten zweireihige Schrägkugellager den Vorteil, dass sie schmaler bauen und einen geringeren axialen Platzbedarf haben. Zweireihige Schrägkugellager können Radialbelastungen sowie Axialbelastungen in beide Richtungen aufnehmen. Sie eignen sich besonders für Lagerungen, bei denen eine starre axiale Führung gefordert ist und die auch Kippmomente aufnehmen können. Allerdings sind sie nicht für hohe Drehzahlen geeignet und sie weisen immer ein Radial- und Axialspiel auf. Wird eine Spielfreiheit benötigt, ist dies nur mit einem Schrägkugellagerpaar mit leichter Vorspannung realisierbar.

Vierpunktlager
Vierpunktlager sind einreihige Radial-Schrägkugellager. Ihre Laufbahnen sind als „gotische Bögen“ ausgebildet, so können sie Axialbelastungen in beide Richtungen aufnehmen. Radiale Belastungen können allerdings nur bis zu einem Teil der axialen Belastung (Belastungsverhältnis) aufgenommen werden. Der Vorteil von Vierpunktlagern: sie bauen deutlich schmaler als zweireihige Lager und haben einen geringeren axialen Platzbedarf. Der Einbau des Außenrings mit Kugelsatz kann getrennt vom geteilten Innenring erfolgen. Der geteilte Innenring ermöglicht eine einfachere Montage und Demontage des Lagers.

Axialschrägkugellager
Axial-Schrägkugellager sind Hochgenauigkeitslager, sie besitzen einen sehr hohen Grad an axialer Steifigkeit und Tragfähigkeit, nehmen hohe Drehzahlen und hohe Beschleunigungen auf und zeichnen sich durch eine hohe Laufgenauigkeit aus. Durch schräg angeordnete Laufbahnen entsteht ein kräfteübertragender Druckwinkel mit einer Neigung von 60°, dieser ermöglicht die Aufnahme von sehr hohen axialen Kräften. Axial-Schrägkugellager sind in Anwendungen vorteilhaft, in denen eine zuverlässige radiale und axiale Führung bei extrem genauer Axialführung der Welle gefordert wird, u. a. für Gewindetriebe zur Lagerung der Vorschubachsen von Werkzeugmaschinen. Daher sind sie meistens in der Lineartechnik zu finden.