Ein Ausfall des Drehverbindungslagers an einem Mobilkran verursacht im Durchschnitt Kosten von50.000–200.000 US-Dollaran Stillstandszeiten und Ersatzteile – dennoch treffen viele Ingenieure die erste Auswahl ausschließlich anhand des Durchmessers.

Ein sachgerechter Auswahlprozess berücksichtigt mindestens sechs voneinander abhängige Einflussgrößen: Lastart, Lastgröße, Drehzahl, Genauigkeitsanforderungen, Umgebungsbedingungen und Verzahnungsart.

Dieser Leitfaden führt Sie durch den vollständigen 9-stufigen Auswahlprozess des Engineering-Teams von LILY Bearing und behandelt Lastberechnung, Betriebsfaktoren, Zahnradabmessung, Einbausituation und die Bewertung der Lagerserie.

Ob Sie einen Drehantriebslagerkranz für einen Kran, Bagger, eine Windenergieanlage oder einen Industrieroboter auslegen – jeder dieser Schritte ist unmittelbar auf Ihre Anwendung übertragbar.

Drehverbindungslager

Was ist ein Drehverbindungslager?

EinDrehverbindungslager– auch Drehkranzlager oder Drehtellerlager genannt – ist ein Wälzlager mit großem Durchmesser, das ausgelegt ist für die Aufnahme vongleichzeitig wirkenden Axiallasten, Radiallasten undMomenten- bzw. Kippmomentlastenund ermöglicht dabei eine kontinuierliche 360°-Drehung.

Im Gegensatz zu einem standardmäßigenRillenkugellagerdas im Wesentlichen nur eine Last­richtung aufnimmt, muss ein Drehkranzlager alle drei Lastarten gleichzeitig beherrschen. Deshalb ist die Auswahl deutlich komplexer und folgenreicher als bei den meisten anderen Lagerentscheidungen.

Sie reichen von etwa 100 mm bei kompakten Roboterachsen bis zu über 8.000 mm (315 inches) bei Offshore-Kranen und großen industriellen Rundtischen.

Die meisten verfügen über integrierte Verzahnungen – entweder am Außenring (Außenverzahnung) oder am Innenring (Innenverzahnung) – für den angetriebenen Drehbetrieb über ein eingreifendes Ritzel.

Bestandteile eines Drehverbindungslagers

Komponenten eines Drehtischlagers: Innen- und Außenringe, Wälzkörper, Distanzstücke, Dichtungen und Montagebohrungen

Hauptkomponenten

Innen- und Außenringe

Zentrale Konstruktionselemente, zwischen denen die Wälzkörper geführt werden

Wälzkörper

Kugeln oder Rollen, die die Last übertragen und eine gleichmäßige Drehbewegung ermöglichen

Distanzstücke / Käfige

Führen und trennen die Wälzkörper für eine gleichmäßige Lastverteilung

Dichtungen

Schützen die Laufbahn vor Staub, Wasser und dem Eindringen von Verunreinigungen

Montagebohrungen

Durchgangs- oder Gewindebohrungsbild zur Befestigung des Lagers an der Struktur

Optionale Verzahnung

Außen- oder Innenverzahnung für den angetriebenen Schwenkbetrieb

Bauarten von Drehlagern

Die Wahl des falschen Lagertyps gehört zu den häufigsten und zugleich kostspieligsten frühen Fehlern im Auslegungsprozess.

Jede Bauart verfügt über ein eigenes Lastspektrum, ein spezifisches Genauigkeitsniveau und einen definierten Größenbereich.

Vierpunktlager mit Kugeln

Jede Kugel berührt die Laufbahn an vier Punkten, sodass eine einreihige Ausführung axiale, radiale und Momentlasten gleichzeitig aufnehmen kann. Die gängigste Universallösung für mittlere, ausgewogene Lasten.

Four-Point Contact Ball Slewing Bearing

Achtpunktlager mit Kugeln

Zweireihige Ausführung mit verdoppelten Kontaktpunkten. Bietet unter hohen axialen und Momentlasten eine höhere Tragfähigkeit und Steifigkeit als die Vierpunktbauart.

Eight-Point Contact Ball Slewing Bearing

Kreuzrollenlager

Zylindrische Rollen, abwechselnd um 90° angeordnet, tragen alle Lastarten mit hoher Steifigkeit — in der Regel nach ISO-Toleranzklasse P5 oder besser. Bevorzugt in der Robotik, der medizinischen Bildgebung und in Radarsystemen, wenn Positionsgenauigkeit entscheidend ist.

Cross Roller Slewing Ring Bearing

Dreireihiges Kreuzrollenlager

Trennt die drei Lastpfade (axial oben, axial unten, radial) in jeweils eigene Rollenreihen. Bietet eine sehr hohe Tragfähigkeit bei kompakter Bauhöhe. Standardlösung für Großbagger und Offshore-Krane.

Three-Row Cross Roller Slewing Ring Bearing-1

Axialrillenkugellager (einreihig)

Primär für hohe Axiallasten bei begrenzter Momenttragfähigkeit ausgelegt. Eingesetzt in leichten Drehtischen und Positionieranwendungen mit geringen Kippkräften.

Thrust Ball Slewing Ring

Kombinationslager (Kugel + Rolle)

Kombiniert eine Kugelreihe für Axial- und Momentlasten mit Rollenreihen für Radiallasten. Sinnvoll, wenn die Radialbelastung im Verhältnis zur Axialbelastung deutlich höher ausfällt.

Combination Slewing Rings

RealiSlim TT-Drehtischlager

Dünnringausführung für installationskritische Einbausituationen. Die Querschnittsabmessungen bleiben über einen großen Bohrungsdurchmesserbereich konstant und eignen sich damit ideal für leichte Automatisierungslösungen und Kameraplattformen.

RealiSlim TT Turntable Bearing

Passende Ritzel

Antriebselemente in Kombination mit verzahnten Schwenklagern zur Erzeugung eines motorisierten Drehantriebs. Die Ritzelgeometrie — Modul, Zähnezahl und Zahnbreite — muss auf das Innen- bzw. Außenrad abgestimmt werden, damit die Last korrekt verteilt wird und ein zulässiges Spiel gewährleistet ist.

Mating Pinions

Drehlager für Transportfahrzeuge

Ausgelegt auf die spezifischen Lastprofile von Transportanwendungen — darunter Gelenkfahrzeuge, selbstfahrende Modultransporter und militärische Plattformen — bei denen gleichmäßige Drehbewegung unter dynamischen Fahrlasten und kompakte Einbaumaße gleichermaßen gefordert sind.

Slewing Ring Bearings In Transport Vehicles

Wesentliche Auswahlkriterien

Bevor Sie mit Berechnungen beginnen, sollten Sie die fünf Faktoren verstehen, die jede Auslegung von Drehlagern bestimmen.

5 Faktoren, die die Auswahl von Drehlagern bestimmen

1  Lastart und Lastgröße

Axial-, Radial- und Momentlasten müssen jeweils ermittelt werden. Die Unterschätzung auch nur einer dieser Größen ist eine der häufigsten Ursachen für vorzeitige Lagerausfälle.

2  Drehzahl

Die meisten Drehlager laufen mit 0,1–10 RPM. Höhere Drehzahlen erfordern geringere Kontaktspannungen und machen unter Umständen einen angepassten Schmierplan oder eine andere Dichtungsbauart erforderlich.

3  Erforderliche Genauigkeit

Für Standard-Krananwendungen wird in der Regel die Toleranzklasse P0 (Normal) gefordert. Bei Roboterarmen, medizinischen CT-Gantry-Systemen und Radarantennen können P5 oder P4 erforderlich sein — eine Spezifikation, die die verfügbaren Optionen deutlich einschränkt.

4  Umgebungsbedingungen

Betriebstemperaturbereich, Luftfeuchtigkeit, Staub, Salzwassereinfluss und chemischer Kontakt wirken sich gleichermaßen auf die Auswahl von Dichtung, Beschichtung und Schmierstoff aus. Offshore-Anwendungen erfordern in der Regel einen zusätzlichen Korrosionsschutz.

5  Einbauraum und Montagerahmenbedingungen

Verfügbare Bauraumabmessungen, das erforderliche Lochbild und die strukturelle Schnittstelle bestimmen bereits vor der Tragfähigkeitsbewertung, welche Querschnitte konstruktiv überhaupt realisierbar sind.

Der 9-Schritte-Auswahlprozess

Dies ist derselbe strukturierte Prozess, den die Ingenieure von LILY Bearing bei der Bewertung kundenspezifischer Anwendungen anwenden.

Gehen Sie jeden Schritt systematisch durch — wer einzelne Prüfpunkte überspringt, erhält häufig ein Lager, das auf dem Papier überzeugend wirkt, im Betrieb jedoch versagt.

Schritt 1: Anlagenspezifikationen erfassen

Dokumentieren Sie zunächst den vollständigen Einsatzbereich. Jeder Parameter, der an dieser Stelle nicht erfasst wird, erhöht das spätere Risiko. Mindestens sollten Sie folgende Angaben festhalten:

  • Drehachse: horizontal, vertikal oder wechselnd
  • Bewegungsart: reine Positionierung, Schwenkbetrieb oder Dauerrotation
  • Maximale und durchschnittliche Axial-, Radial- und Momentlasten (kN / kN·m)
  • Maximale und durchschnittliche Drehzahl (RPM)
  • Erforderliche Positionsgenauigkeit und Rundlauf-Toleranz
  • Betriebstemperaturbereich (min / max °C)
  • Umgebungsbedingungen: Feuchtigkeit, Staub, Salz, Chemikalien
  • Auslegungslebensdauer (Stunden oder Zyklen)
  • Verfügbarer Einbauraum (AD, ID, Höhe)
  • Budget und angestrebte Gesamtbetriebskosten

Schritt 2: MaximaleLagerbelastungen berechnen

Ermitteln Sie sowohl die statischen als auch die dynamischen Spitzenlasten und reduzieren Sie diese anschließend auf die drei äquivalenten Kräfte, die am Lagerzentrum wirken: Axialkraft Fa, Radialkraft Fr und Kippmoment M.

Begrenzen Sie Ihre Analyse nicht auf die Nenn-Betriebsbedingungen — berücksichtigen Sie auch:

Der maßgebende Lastfall – nicht der typische Betriebsfall – bestimmt die Auslegung Ihrer Lagergröße.

Schritt 3: Betriebsfaktoren ansetzen

Multiplizieren Sie die berechneten Lagerkräfte mit dem geeigneten Betriebsfaktor (fs), um dynamische Effekte, Stoßbelastungen und das Lastkollektiv zu berücksichtigen.

Die nachstehende Tabelle ist die branchenübliche Referenz, die von den meisten Herstellern von Drehlagern verwendet wird.

Ist Ihre Anwendung nicht aufgeführt, wählen Sie die nächstliegende vergleichbare Kategorie oder wenden Sie sich direkt an den Hersteller.

Anwendung

fs

Hubarbeitsbühnen

Arbeitskörbe, Plattformen, Leitern

1,00

Förderanlagen

Allgemeine Förderanwendungen

1,00

Krane – Mobilkrane (Last begrenzt durch die Standsicherheit der Maschine)

Normale Baueinsätze, auf Reifenfahrwerk

1,00

Normale Baueinsätze, auf Raupenfahrwerk

1,10

Produktionseinsatz (Schrott- / Werften)

1,25

Forstwirtschaft / Holzeinschlag

1,50

Regalbediengeräte (einschließlich dynamischer Kräfte als Lasten)

1,25

Krane – Säulen- / Turmkrane (Last nicht durch die Standsicherheit der Maschine begrenzt)

Lasten überwacht durch Lastmomentbegrenzung

1,25

Anwendungen mit plötzlicher Stoßbelastung

1,50

Bagger

Last begrenzt durch Kippgefahr

1,25

Last begrenzt durch hydraulische Druckbegrenzung

1,50

Indexiertische und Drehtischanlagen

Gelegentliche Nutzung, intermittierender Drehbetrieb

1,00

Häufige Nutzung, intermittierender Drehbetrieb

1,25

Häufige Nutzung, intermittierender Drehbetrieb mit Stoßbelastung

1,50

Industrieroboter und Manipulatoren

Gelegentlicher Einsatz

1,00

Häufiger Einsatz

1,25

Lenkgetriebe (dynamische und Stoßlasten berücksichtigen)

Luftreifen

1,25

Vollgummireifen

1,50

Schritt 4: Getriebeanforderungen festlegen

Ist eine angetriebene Drehbewegung erforderlich, sollten Sie die Getriebekapazität frühzeitig festlegen – sie bestimmt die Geometrie des Ringes.

Definieren Sie das erforderliche Abtriebsdrehmoment, den Betriebszyklus und die Güteklasse des Getriebes (AGMA 2001 oderISO 1328). Berücksichtigen Sie:

  • Spitzendrehmoment unter dynamischen und statischen Bedingungen

  • Drehmomentanforderungen an Steigungen oder bei Windlast

  • Drehmomentanforderungen im Überlasttest

  • Zulässiger Spielbereich für die Positioniergenauigkeit

  • Modul und Zähnezahl in Abhängigkeit von der Geometrie des Gegenritzel

Schritt 5: Montageanordnung auswählen

Die Montagekonfiguration legt fest, welcher Ring rotiert, wo das Ritzel angeordnet ist und wie das Lager befestigt wird.

Die vier Standardausführungen von LILY Bearing decken den Großteil der Anwendungen ab:

Abb. 1 — Außenring rotiert, Innenring feststehend (Durchgangsschraube)

Ritzel auf dem Außenring, Innenring mit Durchgangsschrauben befestigt

Das Ritzel ist am Außenring angeordnet, der die Oberkonstruktion trägt. Der Innenring ist über Durchgangsschrauben mit der Unterkonstruktion verbunden. Eine Schmutzschutzhaube schützt die Außendichtung. Diese Ausführung ist bei Mobilkranen weit verbreitet.

Abb. 2 — Innenring dreht mit der Oberkonstruktion, Außenring feststehend (Außenverzahnung, Durchgangsschraube)

Der Innenring trägt die Oberkonstruktion und ist über Durchgangsschrauben befestigt, der Außenring ist an der Unterkonstruktion verankert

Oberkonstruktion und Ritzel werden über Durchgangsschrauben vom Innenring abgestützt. Der mit Verzahnung versehene Außenring ist mit Gewindebolzen an der Unterkonstruktion befestigt. Eine äußere Schutzabdeckung schützt die Verzahnung.

Abb. 3 — Ritzel am Außenring, Innenverzahnung am Innenring (Gewindebolzen)

Ritzel über den Außenring mit der Oberkonstruktion verbunden, Innenverzahnung am Innenring

Das Ritzel ist mit der Oberkonstruktion verbunden und wird vom Außenring abgestützt. Die Anordnung der Verzahnung am Innenring schützt diese vor rauen Umgebungsbedingungen und ist daher für abrasive Außeneinsätze besonders geeignet. Befestigung mit Gewindebolzen.

Abb. 4 — Ritzel an der Unterkonstruktion, verzahnter Außenring trägt die Oberkonstruktion

Ritzel an der Unterkonstruktion, verzahnter Außenring trägt die Oberkonstruktion

Das Ritzel ist an der Unterkonstruktion angeordnet. Der verzahnte Außenlaufring trägt die Oberkonstruktion. Innenring: Durchgangsschrauben. Außenring: Gewindebolzen. Diese Ausführung wird bei Säulendrehkranen und bestimmten Baumaschinen eingesetzt.

Schritt 6: Lagerbaureihen und Querschnitte prüfen

Die vier Hauptbaureihen der Drehlager von LILY Bearing decken das gesamte Spektrum von allgemeinen industriellen Anwendungen bis hin zu extremen Offshore-Hochleistungseinsätzen ab:

RK-Baureihe

Die RK-Baureihe ist als verzahnte und unverzahnte Ausführung mit Außendurchmessern von 20" bis 47" erhältlich und trägt Drehmomente bis 141,000 ft-lbs, Axiallasten bis 175,000 lbs sowie Radiallasten bis 35,000 lbs. 

RK series slewing ring bearing cross-section diagram

MT-Baureihe

Die MT-Baureihe ist bis zu einem Außendurchmesser von 240" erhältlich und bietet Drehmomentkapazitäten bis 10,000,000 ft-lbs, Axiallasten bis 6,000,000 lbs sowie Radiallasten bis 1,300,000 lbs. 

MT series slewing ring bearing cross-section diagram

XR-Baureihe

Die XR-Baureihe ist in Größen bis 315" Außendurchmesser sowie in Innen-, Außen- oder unverzahnter Ausführung erhältlich. 

XR series slewing ring bearing cross-section diagram

TR-Baureihe

Die TR-Baureihe ist in Größen bis 315" Außendurchmesser erhältlich und erreicht Drehmomentkapazitäten von über 50,000,000 ft-lbs, Axiallasten von über 18,000,000 lbs sowie Radiallasten von über 4,000,000 lbs, jeweils in Innen-, Außen- oder unverzahnter Ausführung. 

TR series three-row roller slewing ring bearing cross-section diagram

Schritt 7: Vorabauswahl anhand der Tragfähigkeitskennlinie

Tragen Sie Ihre mit Faktoren belegten Lastkombinationen (Fa × fs, M × fs) in die veröffentlichte Tragfähigkeitskennlinie des Lagers ein.

Alle Betriebslastkombinationen müssen innerhalbunterhalb der Kennlinie. Es gelten drei zusätzliche Regeln:

  • Auch extreme, seltene statische Lasten müssen unterhalb der Kennlinie liegen — der Betriebsfaktor darf nur dann unberücksichtigt bleiben, wenn solche Lasten während der Auslegungslebensdauer des Lagers weniger als 10-mal auftreten

  • Alle normalen dynamischen Lasten sind unter Anwendung des vollen Betriebsfaktors darzustellen

  • Die maximale Axialtragzahl muss überdem 3-Fachen der maximalen betrieblichen Axialkraft liegen— dies ist ein verbindliches Minimum, keine Empfehlung

Kennliniendiagramm für Drehlager mit zulässigen Lastkombinationen aus Axialkraft und Kippmoment

Lager-Kennlinie: Alle betrieblichen Lastkombinationen müssen unterhalb der Kennlinie liegen

Schritt 8: Prüfung von Verzahnungsauslegung und Qualität

Prüfen Sie die Verzahnungsgeometrie und Qualitätsklasse anhand der Drehmomentanforderungen und der geltenden Normen.

Wesentliche Prüfungen:

  • Modul und Zahnbreite:müssen mit dem Drehmomentbedarf und dem verfügbaren Bauraum übereinstimmen

  • Werkstoff und Randschichthärte:LILY Bearing härtet die Zähne induktiv auf HRC 50–60

  • Qualitätsklasse:sicherstellen, dass die Klasse nach AGMA 2001 oder ISO 1328 den Genauigkeitsanforderungen entspricht

  • Flankenspiel:sicherstellen, dass das zulässige Flankenspiel mit den Positionieranforderungen vereinbar ist

  • Zähnezahl des Eingriffszahnrads:>17 Zähne empfohlen, um die Verschleißkonzentration am Innen- bzw. Großzahnkranz zu minimieren

Schritt 9: Abschließende Bestätigung

Bevor Sie die Spezifikation freigeben, stellen Sie sicher, dass das ausgewählte Lager sämtliche in Schritt 1 definierten Anforderungen erfüllt:

  • Tragfähigkeit – alle drei Lastarten, alle Lastfälle ✓
  • Drehzahlgrenze ✓
  • Präzision / Rundlauftoleranz ✓
  • Umweltschutz – Dichtungsart, Beschichtung, Schmierstoff ✓
  • Zahnradtragfähigkeit und Qualitätsklasse ✓
  • Befestigungsanordnung und Lochbild ✓
  • Bauraum (Außendurchmesser, Innendurchmesser, Höhe) ✓
  • Ziel-Lebensdauer ✓

Außenzahnkranz oder Innenzahnkranz: Welche Ausführung benötigen Sie?

Die Position des Zahnkranzes beeinflusst die Zugänglichkeit des Ritzels, die Exposition gegenüber Verunreinigungen, die erforderlichen Freiräume in der Konstruktion sowie das Drehmoment des Antriebssystems.

Diese Entscheidung wird häufig missverstanden und im Konstruktionsprozess oft zu spät getroffen.

Außenzahnkranz

Vorteile

  • Größerer Teilkreisdurchmesser → höheres Abtriebsdrehmoment bei gleichem Modul
  • Einbau und Inspektion des Ritzels ohne Demontage der Oberkonstruktion
  • Geringere Fertigungskosten bei den meisten Standardausführungen

Einschränkungen

  • Zähne vollständig freiliegend — in staubigen, abrasiven oder korrosiven Umgebungen ist eine Schutzhaube erforderlich
  • Größerer Gesamtdurchmesser bei gleicher Baugröße des Rings

Typische Anwendungen: Mobilkrane, Turmdrehkrane, Bagger, Pitch- und Yaw-Antriebe von Windkraftanlagen

Innenzahnkranz

Vorteile

  • Zähne innerhalb des Rings geschützt — deutlich höhere Beständigkeit gegen Verunreinigungen
  • Kleinerer Außendurchmesser bei gleichem Teilkreisdurchmesser; kompakterer Bauraum
  • Bevorzugt für Wash-Down- und Reinraumumgebungen

Einschränkungen

  • Das Ritzel muss von unten oder durch die Struktur eingeführt werden — die Wartungszugänglichkeit ist eingeschränkter
  • Höhere Fertigungskomplexität, in der Regel höhere Stückkosten

Typische Anwendungen: Industrieroboter, medizinische Bildgebungsportale, Radar- und Antennensysteme, Präzisionstische

Bei Anwendungen mit Außenzahnkranz in abrasiven Umgebungen — insbesondere Forstkrane und Hafenanlagen — sollte stets eine Schutzhaube über den Zähnen vorgesehen werden.

Fehlender oder beeinträchtigter Zahnschutz zählt im Außeneinsatz zu den drei häufigsten Ursachen für vorzeitigen Verschleiß von Schwenklagern.

Anwendungsspezifische Auslegungshinweise

Lastkollektive und maßgebliche Ausfallmechanismen unterscheiden sich je nach Maschinentyp erheblich. Die wichtigsten Auswahlkriterien für fünf typische Anwendungen:

Krane

Das Moment aus Ausleger und angehängter Last ist das maßgebende Kriterium. Legen Sie fsauf Basis des Einschaltdauerfaktors fest (1,00–1,50). Bei Raupenkranen muss das Lager außerdem Stoßbelastungen aus Bodenreaktionen während der Fahrt auf unebenem Gelände aufnehmen. Bei Turm- und Säulenschwenkkranen, bei denen die Last nicht durch die Kippsicherheit der Maschine begrenzt ist, verwenden Sie fs= 1,25–1,50. Bevorzugte Baureihen:MT oder TR.

Stoßbelastungen durch Losbrechkräfte an der Schaufel und abrupte Schwenkstopps sind die maßgeblichen Ausfallursachen. Verwenden Sie fs= 1,50, wenn die Last durch das hydraulische Druckbegrenzungsventil begrenzt wird. Eine Laufbahnhärte von HRC 50–60 ist für die Verschleißfestigkeit unverzichtbar. Außenzahnkranz, dreireihige Rollenbauart (TR-Baureihe) ist bei Maschinen über 20 Tonnen Standard.

Windturbinen

Sowohl das Yaw-Lager (Gondeldrehung) als auch die Pitch-Lager (Blattverstellung) sind Schwenkanwendungen. Das Yaw-Lager arbeitet nicht in Vollumdrehung, sondern mit kontinuierlichen Schwenkbewegungen — Passungsrost in den Laufbahnen ist ein bekannter Ausfallmechanismus. Ausreichende Vorspannung und passende Schmierintervalle sind entscheidend. Offshore-Anlagen erfordern zusätzlichen Korrosionsschutz. Für beide Antriebe ist der Außenzahnkranz Standard.

Industrieroboter und Manipulatoren

Präzision und Wiederholgenauigkeit sind wichtiger als reine Tragfähigkeit. Erforderlich sind Toleranzklasse P5 oder P4, geringes Spiel und hohe Steifigkeit. Die Kreuzrollenbauart ist Standard. Die Ausführung mit Innenzahnkranz schützt die Zähne und ermöglicht einen kompakten Bauraum. fs= 1,00 bei gelegentlichem Betrieb, 1,25 bei häufigem Betrieb.

Medizintechnik

CT-Scanner, C-Bögen und Strahlentherapie-Portale erfordern in der Regel einen radialen Rundlauf unter 0,05 mm, extrem geringe Geräuschentwicklung und ruhigen Lauf bei niedrigen Drehzahlen. Kreuzrollen-Schwenkringe mit P4-Toleranz und vorgespannten Ausführungen sind Standard. Häufig werden zahnlose Varianten bevorzugt, bei denen der Antrieb außerhalb des Lagers angeordnet ist.

Werkstoffe und Fertigung

Ringwerkstoff

Innen- und Außenringe werden aus Mittelkohlenstoff- oder legiertem Stahl gefertigt. LILY Bearing setzt je nach geltender Norm und Lastanforderung drei Hauptwerkstoffe ein:

Eigenschaft

42CrMo4 (1.7225)

50Mn (GB/T 699)

42CrMo (GB/T 3077)

Streckgrenze

≥ 930 MPa

≥ 390 MPa

≥ 930 MPa

Zugfestigkeit

≥ 1,080 MPa

≥ 645 MPa

≥ 1,080 MPa

Bruchdehnung

≥ 12%

≥ 13%

≥ 12%

Geglühte Härte

≤ 217 HB

≤ 217 HB

≤ 217 HB

Besonders geeignet für

Hochfeste Projekte nach europäischen Normen

Kosteneffiziente Standardanwendungen

Hochfeste Projekte nach chinesischem Standard

Wärmebehandlung der Laufbahnen

LILY Bearing setzteine selektive Induktionshärtungauf die Laufbahnen ein und erzielt dabei eine Oberflächenhärte vonHRC 50–60bei gleichzeitiger Zähigkeit und Duktilität des Kerns. Dadurch werden die drei wesentlichen Ausfallarten der Laufbahn vermieden:

  • Abrasiver Verschleiß— durch Verunreinigungen oder unzureichende Schmierung

  • Wälzkontakt-Ermüdung— Rissausbreitung im Untergrund unter zyklischer Hertzscher Beanspruchung

  • Korrosionspitting— durch Feuchtigkeitseintritt über geschädigte Dichtungen

Schmierung

Für die meisten Anwendungen im Bereich zwischen−20°C und 120°Cempfiehlt LILY Bearing ein Lithiumesterfett der NLGI-Klasse 2. Im normalen industriellen Einsatzhat sich eine Nachschmierung alle 250–500 Betriebsstundenals sinnvoller Richtwert bewährt. Der Intervall ist jedoch anzupassen anhand von:

  • der tatsächlichen Betriebstemperatur (nicht nur der Umgebungstemperatur)

  • Lastgröße und Kontaktespannung

  • Drehzahl

  • Grad der Umgebungsverschmutzung

In Umgebungen mit hohen Temperaturen oder starker Verschmutzung kann eine Nachschmierung bereits alle 100 Stunden oder in noch kürzeren Intervallen erforderlich sein.

Häufig gestellte Fragen

Worin besteht der Unterschied zwischen einem Drehverbindungslager und einem Drehkranz?

Die Begriffe werden synonym verwendet. „Drehkranz“ bezeichnet in der Regel die komplette Baugruppe einschließlich Ringkörper, Wälzkörpern, Dichtungen und gegebenenfalls eines integrierten Verzahnungselements. „Drehverbindungslager“ bezieht sich häufiger auf die Lagerfunktion selbst. Beide Begriffe beschreiben dieselbe Produktkategorie.

Wodurch kommt es zum Ausfall eines Drehverbindungslagers?

Die vier häufigsten Ursachen sind unzureichende oder verunreinigte Schmierung, Überlastung über die Nenntragfähigkeit des Lagers hinaus, unsachgemäße Montage (unzureichende Struktursteifigkeit oder ungleichmäßige Schraubenvorspannung) sowie das Eindringen von Wasser oder abrasiven Partikeln über beschädigte Dichtungen. Auch Passungsrost infolge oszillierender Bewegungen ohne vollständige Drehung wird in Gierlageranwendungen von Windkraftanlagen häufig beobachtet.

Welchen Betriebsfaktor sollte ich für einen Bagger ansetzen?

Verwenden Sie fs = 1.25, wenn die Last durch die Kippsicherheit der Maschine begrenzt ist, und fs = 1.50, wenn die Begrenzung über das hydraulische Druckbegrenzungsventil erfolgt. Der höhere Wert berücksichtigt Stoß- und Schlagbelastungen beim Lösen des Löffels aus dem Material sowie bei abrupten Drehstopps, die in den Lastkollektiven von Baggern die maßgebenden Belastungsereignisse darstellen.

Wie prüfe ich, ob ein Drehverbindungslager korrekt dimensioniert ist?

Tragen Sie alle mit Faktoren belegten Lastkombinationen in die Kennlinie des Herstellers ein und stellen Sie sicher, dass sie darunter liegen. Prüfen Sie außerdem, ob die maximale Axialtragzahl des Lagers mindestens das 3-Fache der maximalen betrieblichen Axialkraft beträgt. Überschreitet eine Lastkombination die Kennlinie, wählen Sie die nächstgrößere Baugröße oder eine Serie mit höherer Tragfähigkeit und wiederholen Sie die Prüfung.

Wann sollte ich ein dreireihiges Rollenlager einer einreihigen Kugelausführung vorziehen?

Wenn sowohl Kippmomente als auch Axialkräfte sehr hoch sind und gleichzeitig ein kompakter Bauraum gefordert wird — typischerweise bei Großbaggern, Offshore-Pedestalkranen und Tunnelbohrmaschinen. Die dreireihige Kreuzrollen-Ausführung (TR-Serie) trennt die drei Lastpfade auf separate Rollenreihen und ermöglicht damit bei gleichem Außendurchmesser eine deutlich höhere Tragfähigkeit als jede einreihige Ausführung.

In welchen Intervallen sollte ein Drehverbindungslager nachgeschmiert werden?

Im normalen industriellen Einsatz alle 250–500 Betriebsstunden. Bei hohen Temperaturen, hoher Belastung oder starker Verschmutzung können Intervalle von nur 100 Stunden erforderlich sein. Eine Überfettung ist ebenso schädlich wie unzureichende Schmierung — sie kann Dichtungen beschädigen und Walkverluste verursachen. Halten Sie stets die Empfehlung des Herstellers für die jeweilige Anwendung ein.

Benötigen Sie Unterstützung bei der Auswahl des passenden Lagers?

Das Engineering-Team von LILY Bearing prüft Ihre Lastberechnungen und spricht passende Lagerempfehlungen aus. Senden Sie uns Ihre Spezifikationen, und wir melden uns innerhalb eines Werktags bei Ihnen.

Kontaktieren Sie unsere Ingenieure