Einteilung nach Wälzkörper, Belastungsrichtung und möglicher Aufnahme von Achsfehlstellung:

 

radial radial sphärisch schräg schräg sphärisch axial axial sphärisch
Kugellager
Schema Ball bearing, deep groove.svg
Schema Ball bearing, deep groove ring-self-aligning.svg
Schema Ball bearing, self aligning.svg
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Schema Ball bearing axial, deep groove ring-self-aligning.svg
Rillenkugellager,Pendelkugellager Schrägkugellager (einfach, doppelt),Vierpunktlager Axialrillenkugellager
Rollenlager
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zylindrisches Rollenlager und Nadellager, Pendelrollenlager (Tonnenlager) Kegelrollenlager, Kreuzrollenlager, Axial-Pendelrollenlager Axialrollenlager

 

Nach der Belastungsrichtung unterscheidet man zwischen Radial- und Axiallagern. Zur Einordnung in diese beiden Kategorien wird der Druckwinkel zur Hilfe genommen. Druckwinkel ist der Winkel zwischen der Radialebene und der Drucklinie, wobei die Lage der Drucklinie stark von verwendeten Wälzkörpern und Rollbahnen abhängig ist.

 

  • Radiallager 0^\circ<\alpha<45^\circ

  • Axiallager  45^\circ<\alpha<90^\circ

 

Es gibt sechs Grundformen von Wälzlagern:

 

  1. Kugellager
  2. Zylinderrollenlager
  3. Nadellager
  4. Kegelrollenlager
  5. Tonnenlager
  6. Toroidalrollenlager (SKF CARB)

 

Kugellager sind die häufigsten verwendeten Wälzlager. Hier gibt es die breiteste Auswahl unterschiedlicher Abmessungen. Da sie kostengünstig sind, sollten sie bevorzugt verwendet werden. Allerdings verfügen sie bauartbedingt über eine begrenzte Tragfähigkeit.

 

Radiallager

 

 

 

 

 

 

Rillenkugellager (DIN 625)

 

Der bekannteste Typ ist das Rillenkugellager. Es ist dafür ausgelegt, überwiegend radiale Kräfte aufzunehmen. Da die Kugeln auch seitlich eng an den Laufrillen anliegen, somit Ringe und Kugeln axial nicht gegeneinander verschiebbar sind, kann dieses Lager auch geringe axiale Kräfte aufnehmen. Eine Faustregel besagt, dass die axiale Belastbarkeit ungefähr 10 % der radialen Belastbarkeit beträgt. Laut SKF-Katalog 2005 soll die axiale Belastung im Allgemeinen den Wert 0,5 C0, bei kleinen und leichten Lagern 0,25 C0 nicht übersteigen. Druckwinkel \alpha=0^\circ Rillenkugellager gibt es als Miniaturkugellager bereits ab der Abmessung von 0,6 × 2,5 × 1 mm (d x D x B)

 

Schrägkugellager (DIN 628)

 

 

Einreihig

 

Das Schrägkugellager kann axiale Kräfte in einer Richtung und radiale Kräfte aufnehmen. Sie werden meist paarweise eingebaut und vorgespannt. Der paarweise Einbau kann in Form von Tandem-, O- oder X-Ausführung erfolgen. Je nach Einbauart verändern sich die axial aufnehmbaren Kräfte. Durch Rollbahnneigung entsteht auch bei rein radialer Belastung eine nicht zu ignorierende (innere) Axialkraft. Druckwinkel \alpha\approx40^\circ

 

Zweireihig

 

Das zweireihige Schrägkugellager entspricht 2 einreihigen Schrägkugellagern in O-Anordnung. Es ist radial und axial in beide Richtungen hoch belastbar. Druckwinkel \alpha\approx25^\circ

 

Vierpunktlager (DIN 628)

 

Dieses Wälzlager ist eine Sonderform des Schrägkugellagers mit einem Druckwinkel von \alpha\approx35^\circ. Es gibt 4 Berührpunkte der Wälzkörper mit den Laufbahnen. Durch den geteilten Innenring oder Außenring können mehr Kugeln bei einer geringeren Abmessung verwendet werden. Aus diesem Grund erhöhen sich sowohl die aufnehmbaren axialen als auch radialen Kräfte in beide Richtungen.

 

Schulterkugellager (DIN 615)

 

Das Schulterkugellager ist eine spezielle und zerlegbare Form des Rillenkugellagers. Es hat nur eine geringe Tragfähigkeit in radialer und in einseitig axialer Richtung und wird für Geräte mit geringen Belastungen verwendet, wie zum Beispiel Messgeräte und Haushaltsgeräte. Es ist meist zerlegbar. Druckwinkel \alpha\approx0^\circ Schulterkugellager sind bis zu 30 mm genormt und sind für hohe Drehzahlen geeignet.

 

Pendelkugellager (DIN 630)

 

Das Pendelkugellager besitzt zwei Kugelreihen. Die Rollenlaufbahn des Außenrings hat eine Hohlkugelform. Innenring, Käfig und Kugeln lassen sich um wenige Winkelgrade aus der Mittelstellung schwenken. So können Fluchtfehler oder Durchbiegungen der Welle durch das Pendellager ausgeglichen werden. Die Belastung kann sowohl axial als auch radial in beide Richtungen erfolgen.

 

Zylinderrollenlager (DIN 5412)

 

 

Das Zylinderrollenlager hat eine große radiale Tragfähigkeit, allerdings ist es in axialer Richtung nicht bzw. nur sehr wenig belastbar. Wälzkörper von Zylinderrollenlagern sind Kreiszylinder. Zylinderrollenlager werden in unterschiedlichen Bauformen gefertigt (siehe Tabelle unten).

 

Abhängig von der Bauform können sie ausschließlich radiale (zum Beispiel NU wie abgebildet), oder zusätzlich axiale Kräfte aufnehmen (zum Beispiel einseitig mit Typ NJ). Die Bauformen unterscheiden sich durch Anordnung der „Borde“ am Innen- und Außenring. Bei fehlenden Borden kann der Innenring abgezogen werden, bei der Variante NU sogar von beiden Seiten. Daher eignen sich Zylinderrollenlager bei Fest-Los-Lagerungen als Loslager, denn Axialverschiebungen sind in gewissen Grenzen möglich.

 

Standard-Bauformen einreihiger Zylinderrollenlager:

 

  1. NU: 2 feste Borde am Außenring, kein Bord am Innenring
  2. N: kein Bord am Außenring, 2 Borde am Innenring
  3. NJ: 2 Borde am Außenring, 1 Bord am Innenring
  4. NUP: 2 Borde am Außenring, 1 Bord am Innenring und 1 lose Bordscheibe am Innenring

 

Ein Lager ohne den abziehbaren Ring bekommt den Vorsetzbuchstaben R, so bezeichnet RNU202 einen Zylinderrollenlager-Außenring samt Wälzkörpersatz und Käfig vom Komplettlager NU202. In diesen kann ggf. auch ein NJ202-Innenring eingesteckt werden. Das führt bei Reparaturen zu Verwirrungen. Den Vorsatz R findet man weiter bei vielen Typen von Nadellagern und Stützrollen.

 

Kegelrollenlager (DIN 720)

 

 

Dieses Lager ist sowohl in radialer als auch in axialer Richtung sehr hoch belastbar. Es wird in der Regel paarweise eingebaut: 2 Lager werden gegeneinander angestellt, denn das Lager besteht aus 2 losen Elementen: dem Innenring (engl. cone) mit Wälzkörpern, und dem Außenring (engl. cup) als Lagerschale. Gängige Anwendungen sind: Radlager in PKWs, LKWs, als Lenkkopflager für Motorräder.

 

Die Wälzkörper auf dem Innenring haben die Form eines Kegelstumpfes, außerdem sind sie etwas gegen die Wellenachse geneigt. Das Spiel ist einstellbar. Die Kegelachsen von Innenring, Außenring und Kegelrollen treffen sich in einem Punkt auf der Drehachse, denn nur dann können die Kegelrollen ohne Schlupf abrollen.

 

Zwei Kegelrollenlager ( [< ) können in „O“- ( [< >] ) oder „X“-Anordnung ( [> <] ) als Lagerung montiert werden. Beispiel: Bei der Motorrad-Lenkkopflagerung ist die O-Anordnung gängig, da so von außen einwirkende Kippmomente vom Vorderrad besser aufgenommen werden können. Der Außenring wird oben unter dem Lenker eingepresst, der Innenring wird nach unten zeigend in den Außenring gelegt. Das untere Gegenlager wird mit Innenring nach oben zeigend montiert.

 

Gängig sind Lager in metrischen und auch Zollabmessungen, letztere haben ein völlig anderes Bezeichnungsschema.

 

Tonnen- und Pendelrollenlager (DIN 635)

 

Tonnenrollenlager DIN 635-1

 

Dieses einreihige Pendelrollenlager ist für hohe stoßartige Radialkräfte ausgelegt, allerdings in Axialrichtung nur gering belastbar. Es eignet sich gut zum Ausgleichen von Fluchtfehlern. Diese sind winkeleinstellbar (bis zu 4° aus der Mittellage), da der Außenring eine kugelförmige Lauffläche hat. Die Rollkörper, die sogenannten Tonnenrollen, sind fassförmig. Tonnenlager sind einreihig, d. h. sie besitzen eine Reihe von Tonnenrollen in einem Käfig.

 

Pendelrollenlager DIN 635-2

 

Das Pendelrollenlager hält axialen und radialen Belastungen stand und eignet sich gut, um Fluchtfehler auszugleichen. Pendelrollenlager sind, wie die Tonnenlager, winkeleinstellbar (bis zu 2° bei geringer Belastung, sonst bis 0,5°), jedoch zweireihig. Sie sind für schwerste Belastungen geeignet, weisen also hohe Tragzahlen auf.

 

Nadellager (DIN 617)

 

 

Ein Nadellager hat kreiszylindrische Wälzkörper (Nadeln) mit sehr großen Längen im Verhältnis zum Wälzkörperdurchmesser (>2,5). Es ist die kleine Sonderform des Zylinderrollenlagers. Es bietet sehr geringe Baugröße, wird häufig in Getrieben und Motoren verwendet. Gerade bei Nadellagern wird häufig auf einen Innenring verzichtet, dann dient die entsprechend ausgelegte Welle (gehärtete Oberfläche) als Laufbahn. Nadellager eignen sich nicht dazu, Verkippungen der Welle aufzunehmen, da hierbei hohe Kantenpressung auftritt, was die Lebensdauer stark herabsetzt.

 

Nadellager ist der Oberbegriff für eine ganze Reihe spezieller Typen:

 

  • Nadelkränze
  • Nadelhülsen, Nadelbüchsen
  • Nadellager mit massivem Außenring
  • kombinierte Nadellager (Nadellager und Axial-Lager in einer Einheit)
  • Sonderformen wie nadelgelagerte Stützrollen

 

Toroidalrollenlager

 

Toroidalrollenlager ähneln in ihrer Außengeometrie Nadellagern, verfügen aber über torusförmige Rollen. Zusammen mit entsprechend geformten Rollbahnen können sie sowohl Axial- als auch Winkelversatz ausgleichen, ohne dass sich das Reibmoment des Lagers erhöht. Somit kann ein Toroidalrollenlager die Funktion eines Zylinderrollenlagers und eines Pendelrollenlagers gleichzeitig erfüllen.

 

Kugelrollenlager

 

Kugelrollenlager sind mit den Rillenkugellagern verwandte Wälzlager. Sie verwenden seitlich abgeflachte Kugeln und bieten durch ihre geringere Breite Bauraumvorteile im Vergleich zu den Rillenkugellagern. Ein weiterer Vorteil dieses Lagertyps ist die höhere Belastbarkeit, da durch die Gestaltung der Wälzkörper eine größere Anzahl montiert werden kann als bei einem Rillenkugellager gleicher Baugröße.

 

Dieser Lagertyp wurde erst vor wenigen Jahren entwickelt, er ist aktuell noch nicht genormt (Stand: Dezember 2012).

 

Axiallager („Drucklager“)

 

Axial-Rillenkugellager (DIN 711)

 

Beim Axial-Rillenkugellager laufen die Kugeln zwischen zwei oder drei Scheiben, abhängig davon, ob die Axialkraft in beiden Richtungen auftritt oder nur in einer. Bei beidseitiger Krafteinwirkung wird die mittlere Scheibe auf der Welle festgehalten, die beiden äußeren im Gehäuse. Diese Lager können ausschließlich Axialkräfte aufnehmen.

 

Axial-Zylinderrollenlager (DIN 722)

 

Dieser Lagertyp ist aufgebaut aus einer Wellenscheibe, einer Gehäusescheibe und einer Einheit mit zylindrischen Rollen und Käfig. Er eignet sich besonders bei schweren Axiallasten. Auf Grund der Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen Innen- und Außenseite der Rollen sind diese Lager nur für geringe Geschwindigkeiten geeignet.

 

Axial-Pendelrollenlager (DIN 728)

 

Der Aufbau des Axial-Pendelrollenlagers ist ähnlich dem radialen Pendelrollenlager, allerdings wird nur eine Reihe von Wälzkörpern verwendet. Aufgrund der sphärischen Form der Laufbahnen können sowohl hohe Axiallasten aufgenommen als auch Fluchtfehler (bei geringer Belastung bis zu 3°) korrigiert werden.