Gleitlager und Wälzlager

 In einem Automobil ist alles in ständiger Bewegung. Es gibt sehr viele bewegliche oder rotierende Teile. So verrichten Kurbel- und Nockenwelle, Antriebswellen und Räder sowie Getriebezahnräder und Lenkung, ständig ihren Dienst und tun dies oftmals ein Autoleben lang. Aber ohne Lager würden Wellen und Achsen, bedingt durch Reibung und Verschleiß, schnell ihren Geist aufgeben. Denn Lager dienen einerseits zum Führen und andererseits zum Abstützen und müssen daher viele Kräfte aushalten.

Diese Kurbelwelle hat einen kapitalen Lagerschaden und wird vom Motorinstandsetzer überholt. Foto kfztech.de

Je nachdem, ob Lager Kräfte quer (radial) oder längs (axial) zur Achse aufnehmen müssen, spricht man von

• Radiallager bzw. Traglager oder
• Axiallager bzw. Spurlager.

Wälzlager und Gleitlager

Je nach Belastung der Drehbewegung werden entweder Wälzlager oder Gleitlager eingesetzt. Entscheidend für die Benennung ist, ob die auftretenden Kräfte zwischen den zueinander beweglichen Teilen durch rollende oder gleitende Teile übertragen werden.

Gleitlager

Ein Gleitlager ist dadurch gekennzeichnet, dass das die Welle oder der Zapfen auf einer Gleitfläche läuft. Diese ist entweder eine feststehende Lagerbuchse, eine Lagerschale oder ein Gleitstreifen. Die Gleitbewegung erfolgt direkt zwischen der Gleitschicht des Lagers und Bauteil. Die erforderliche Schmierung wird entweder durch einen eingelagerten Schmierstoff (z.B. Schmierölfilm) sichergestellt oder ist als feste Schicht auf einem Stützkörper aufgebracht. Das Lagerspiel zwischen der Welle und der Gleitschicht sorgt für die radiale Beweglichkeit der Gleitpartner.

Gleitlager werden als Radiallager, Axiallager, Halbschalen oder anderen Bauformen ausgeführt. Die Vorteile von Gleitlagern liegen in ihrem geräuscharmen Lauf. Sie eignen sich besonders für hohe Belastungen bei gleichzeitig langsamen Dreh- und Schwenkbewegungen. Auch hohe oder tiefe Temperaturen verkraften sie. Sie sind platzsparend und vielfältig einsetzbar.

Im Kfz werden sie u.a. als Kurbelwellenlager, Pleuellager, Türscharniere, Pedallagerungen, Ankerlagerung des Anlassers oder die Achsschenkellagerung eingesetzt. Als Werkstoffe werden je nach Verwendung NE-Metall-Legierungen, Sintermetalle oder auch Kunststoffe eingesetzt.

Für die Lagerung von Viertakt-Kurbelwellen werden Mehrschicht-Gleitlager verwendet. Foto kfztech.de

Wälzlager

Wälzlager bestehen im Grunde genommen aus zwei Laufringen (Innenring und Außenring) mit dazwischen liegenden Wälzkörpern. Meist ist auch ein Käfig vorhanden, der die Wälzkörper führt, damit sie sich nicht berühren. Als Wälzkörper werden Kugeln, Zylinderrollen, Nadelrollen, Kegelrollen und Tonnenrollen eingesetzt. Mehr zu den Wälzkörpern finden Sie hier.

Der Werkstoff für die Laufringe und Wälzkörper ist üblicherweise durchgehärteter Chromstahl, manchmal auch Einsatzstahl. Die Käfige sind meist aus Stahl oder Messing. Wälzlager gibt es offen, sowie ein- und beidseitig abgedichtet.

Bei mehrfach gelagerten Wellen wird noch nach Festlager und Loslager unterschieden. Das Lager für die axialen Kräfte muss immer als Festlager und die anderen als Loslager ausgeführt sein.

Wälzlager als Radiallager und Axiallager

Zylinderrollenlager sowie die meisten Nadellager sind nur radial belastbar. Dagegen nehmen Rillenkugellager, Schrägkugellager, Kegelrollenlager oder Pendelrollenlager kombinierte Belastungen auf, also radiale und axial wirkende Kräfte. Die übrigen Axiallager eignen sich nur für Axiallasten. Wer Kugellager benötigt: Als zuverlässiger Kugellager-Lieferant hat sich die Fa. Braun-Wälzlager etabliert.

Kugellager eines Generators - Foto: kfztech.de

Bei gleichen äußeren Abmessungen können Rollenlager übrigens höher belastet werden als Kugellager. Der Grund: Kugellager übertragen die Last auf einem Punkt, Rollen hingegen auf einer Linie, weshalb die Reibung bei ihnen größer ist. Bei kleineren und mittleren Belastungen werden daher meist Kugellager, bei höheren Belastungen und größeren Wellendurchmessern häufig Rollenlager verwendet.

Typische Vertreter für Wälzlager im Auto sind beispielsweise die Radlager, Ausrücklager oder die Rotorlager im Generator.

Beim Radlager mit Stirnverzahnung werden Radlager und Gelenkglocke nicht mehr radial sondern axial miteinander verbunden (Bild: FAG).

Zurück zum Eingangsbild: Wie eine beschädigte Kurbelwellenlagerstelle geschliffen wird, können Sie hier sehen.

Quelle: Europa Lehrmittelverlag, FAG