Nadellagervereinen eine hohe Tragfähigkeit mit einem radialen Querschnitt, der lediglich 3–4 mm betragen kann.
Diese Kombination aus kompakter Baugröße und hoher Leistungsfähigkeit macht sie zur bevorzugten Lösung in Getrieben, Fahrzeuggetrieben, Zweitaktmotoren und Hydraulikpumpen — überall dort, wo ein vollformatigesWälzlagereinfach keinen Bauraum findet.
Dieser Leitfaden bietet die vollständige Maßtabelle für Nadellager der gängigsten metrischen Baureihen — HK, NK, NA und RNA — einschließlich Toleranzklassen, Tragzahlen und einer praxisnahen Auswahlliste.
Alle Maßangaben entsprechenISO 15:2017.
Was ist ein Nadellager?
Ein Nadellager ist ein radiales Wälzlager, dessen Wälzkörper ein Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis von mindestens 4:1 aufweisen — typischerweise zwischen 4:1 und 10:1.
Standard-Nadeldurchmesser liegen zwischen 1,5 mm und 5 mm, während die Wälzkörper in einem herkömmlichenZylinderrollenlagerbei 6 mm beginnen und darüber liegen.
Die schlanke Bauform bringt drei praktische Vorteile mit sich:
Warum Ingenieure Nadellager wählen
① | Kompakter Querschnitt | Radiale Wandstärken von nur 3 mm ermöglichen enge Welle-Gehäuse-Passungen, wo Kugellager oder Zylinderrollenlager nicht eingesetzt werden können |
② | Hohe radiale Tragfähigkeit | Der Linienkontakt zwischen Wälzkörper und Laufbahn verteilt die Last auf eine größere Fläche alsKugellagerWälzlager gleicher Bohrung |
③ | Geringe Massenträgheit | Kleine Wälzkörper erzeugen geringe Zentrifugalkräfte und ermöglichen in Käfigausführungen Drehzahlen bis 15.000 rpm |
Nadellager sind nicht geeignet füraxiale Belastungen, sofern sie nicht mit einer Anlaufscheibe kombiniert oder mit einemAxiallager-Verbund ausgeführt werden. Reine radiale oder kombinierte radial-axiale Ausführungen erfordern jeweils unterschiedliche Reihenwahl; dies wird in Abschnitt 5 behandelt.
Maßtabelle für Nadellager
Die folgenden Tabellen enthalten die metrischen Standardabmessungen der vier am häufigsten verfügbaren Baureihen.
Alle Angaben in Millimetern (mm); dynamische Grundtragzahlen (Cr) und statische Tragzahlen (C0r) in Kilonewton (kN).
Die Daten folgen ISO 15 sowie den Katalogkonventionen von INA/Schaeffler.
HK-Baureihe — Ziehbecherlager, geschlossenes Ende
HK-Lager verfügen über einen tiefgezogenen Stahl-Außenbecher mit einem geschlossenen Ende.
Bohrungsbereich: 3–60 mm. Wandstärke: 0,6–1,0 mm.
Diese Baureihe eignet sich für Gehäuse mit Blindbohrung, bei denen die Welle am Boden des Bechers anliegen muss.
Bezeichnung | Bohrung d (mm) | Außendurchmesser D (mm) | Breite B (mm) | Cr (kN) | C0r (kN) |
|---|---|---|---|---|---|
HK 0306 | 3 | 6,5 | 6 | 1,43 | 1,08 |
HK 0408 | 4 | 8 | 8 | 2,55 | 2,00 |
HK 0608 | 6 | 10 | 8 | 3,70 | 3,10 |
HK 1012 | 10 | 14 | 12 | 8,30 | 7,80 |
HK 1516 | 15 | 21 | 16 | 16,40 | 17,00 |
HK 2016 | 20 | 26 | 16 | 22,50 | 24,50 |
HK 2520 | 25 | 32 | 20 | 34.00 | 38.00 |
HK 3020 | 30 | 37 | 20 | 43.00 | 50.00 |
NK-Serie — bearbeiteter Ring, ohne Innenring
NK-Lager verfügen über einen präzisionsbearbeiteten Außenring aus Stahl mit einem käfiggeführten Wälzkörpersatz.
Sie laufen direkt auf einer gehärteten (58–64 HRC), geschliffenen Welle — ohne Innenring.
Bohrungsbereich: 10–90 mm.
Typische Anwendungen: Pleuelstangen, Kipphebel und Nockenstößel.
Bezeichnung | Bohrung d (mm) | Außendurchmesser D (mm) | Breite B (mm) | Cr (kN) | C0r (kN) |
|---|---|---|---|---|---|
NK 10/12 | 10 | 17 | 12 | 8.60 | 8.00 |
NK 15/16 | 15 | 23 | 16 | 16,30 | 16,60 |
NK 20/16 | 20 | 28 | 16 | 19,60 | 21,20 |
NK 25/20 | 25 | 33 | 20 | 29,00 | 33,50 |
NK 35/20 | 35 | 45 | 20 | 46,50 | 57,00 |
NK 50/25 | 50 | 62 | 25 | 79,00 | 104,00 |
NK 73/25 | 73 | 85 | 25 | 116,00 | 170,00 |
NA-Serie — mit Innenring
NA-Lager verfügen über einen präzisionsgefertigten Innenring, sodass die Welle nicht gehärtet oder geschliffen sein muss bis zuLagerpassungen.
Dies ist die richtige Wahl für die Nachrüstung auf einer Standardwelle oder wenn eine Wellenhärte von über 58 HRC nicht sichergestellt werden kann.
Bohrungsbereich: 4–160 mm.
Bezeichnung | Bohrung d (mm) | Außendurchmesser D (mm) | Breite B (mm) | Cr (kN) | C0r (kN) |
|---|---|---|---|---|---|
NA 4904 | 20 | 37 | 17 | 19,50 | 22,50 |
NA 4905 | 25 | 42 | 17 | 23,20 | 28,00 |
NA 4906 | 30 | 47 | 17 | 27,00 | 33,50 |
NA 4908 | 40 | 62 | 22 | 52,00 | 67,00 |
NA 4910 | 50 | 72 | 22 | 60,00 | 80,00 |
NA 4912 | 60 | 85 | 25 | 83,00 | 115,00 |
RNA-Serie — ohne Innenring
RNA-Lager bestehen nur aus Außenring und Käfig — ohneInnenring.
Sie werden in ausgedrehte Gehäuse eingebaut, wobei die Welle als Innenlaufbahn dient.
Die Welle muss gehärtet und geschliffen sein.
Die Außenabmessungen entsprechen NA; die Bohrung (d) ist größer, da keine Innenringwand vorhanden ist.
Bezeichnung | Bohrung d (mm) | Außendurchmesser D (mm) | Breite B (mm) | Cr (kN) | C0r (kN) |
|---|---|---|---|---|---|
RNA 4904 | 25 | 37 | 17 | 19,50 | 22,50 |
RNA 4905 | 30 | 42 | 17 | 23,20 | 28,00 |
RNA 4906 | 35 | 47 | 17 | 27,00 | 33,50 |
RNA 4908 | 45 | 62 | 22 | 52,00 | 67,00 |
RNA 4910 | 55 | 72 | 22 | 60,00 | 80,00 |
RNA 4912 | 65 | 85 | 25 | 83,00 | 115,00 |
Wie Sie die Bezeichnung von Nadellagern lesen
Nehmen SieNK 25/20als Beispiel. Die Buchstaben kennzeichnen die Baureihe; die Zahlen geben Bohrung und Breite an.
Aufschlüsselung der Bezeichnung: NK 25/20
NK — Seriencode
Bearbeiteter Außenring, käfiggeführte Rollen, kein Innenring. Die Welle dient als Innenlaufbahn.
25 — Bohrungsdurchmesser
Bohrung d = 25 mm. Dies ist der Wellendurchmesser, auf dem das Lager sitzt.
/20 — Breite
Lagerbreite B = 20 mm. Ein breiteres Lager erhöht Crerfordert jedoch mehr axialen Bauraum.
Bei HK-Lagern ist die Kennzeichnung leicht abweichend:HK 2016bedeutet Bohrung = 20 mm, Breite = 16 mm — beide Maße sind direkt im vierstelligen Suffix ohne Schrägstrich codiert.
Bei NA/RNA folgt das Suffix auf die Lagerreihennummer (4904, 4906 usw.), die der ISO-Abmessungsreihe 49 entspricht.
Toleranzen von Nadellagern
Die Toleranzklassen richten sich bei Radiallagern nach ISO 492.
Die meisten Standard-Nadellager aus dem Katalog werden in der Toleranzklasse Normal (PN) geliefert.
Präzisionsanwendungen – etwa Werkzeugmaschinenspindeln und hochdynamische Servoachsen – erfordern in der Regel die Toleranzklassen P6 oder P5.
ISO 492 Toleranzklassen für Nadellager
Klasse | Bohrungstoleranz (d) | Außendurchmessertoleranz (D) | Typische Anwendung |
PN (Normal) | 0 / −8 µm (d ≤18 mm) | 0 / −8 µm | Allgemeine Industriemaschinen, Fahrzeugantriebe |
P6 | 0 / −7 µm | 0 / −7 µm | CNC-Spindeln, Präzisionsgetriebe, Pumpen über 3.000 rpm |
P5 | 0 / −5 µm | 0 / −5 µm | Hochgeschwindigkeitsspindeln, Servoachsen, Präzisionsinstrumente |
P4 | 0 / −4 µm | 0 / −4 µm | Hochpräzisions-Schleifspindeln, Aktuatoren in der Luft- und Raumfahrt |
Bei NK- und RNA-Lagern, bei denen die Welle als innere Laufbahn dient, sollte die Wellendimensionstoleranz für eine Spielpassung h5 oder h6 und für eine straffere Presspassung k5/m5 betragen.
Die Toleranz der Gehäusebohrung liegt bei Standardanwendungen typischerweise bei H6; für Präzisionsanwendungen wird H5 eingesetzt.
So wählen Sie das richtige Nadellager aus
Für die Auslegung sind fünf Parameter maßgebend. Gehen Sie sie der Reihe nach durch.
Schritt 1 — Radialer Bauraum
Bohrung und Gehäusebohrung festlegen
Messen Sie die Welle (d) und die Gehäusebohrung (D). Die Wandstärke (D−d)/2 eines HK-Feinnadellagers mit Blechmantel liegt typischerweise bei 1,7–4,0 mm. Damit ist es die richtige Wahl, wenn pro Seite weniger als 5 mm radialer Bauraum zur Verfügung stehen. Bei 6 mm oder mehr bietet NK oder NA eine höhere Tragfähigkeit.
Schritt 2 — Zustand der Welle
Kann die Welle als Innenlaufbahn dienen?
NK- und RNA-Lager laufen direkt auf der Welle. Die Welle muss auf 58–64 HRC gehärtet und auf Ra ≤ 0,4 µm geschliffen sein. Lassen sich diese Bedingungen nicht erfüllen — oder handelt es sich bei der Welle um einen standardmäßigen Drehstahl — ist NA mit Innenring die passende Wahl.
Schritt 3 — Radiallast
Prüfen Sie Crgegen Ihre äquivalente dynamische Belastung Pr
Zielen Sie auf eine nominelle Lebensdauer L10≥ 1.000.000 Umdrehungen ab (ISO-Referenz). L10= (Cr/ Pr)³ × 10⁶. Für ein Lager mit Cr= 29 kN und Pr= 9,7 kN ergibt sich L10= (29/9,7)³ × 10⁶ ≈ 26,9 × 10⁶ Umdrehungen.
Schritt 4 — Drehzahl
Prüfen Sie die Grenzdrehzahl Ihrer Baureihe
Gekäfigte NK- und NA-Lager erreichen je nach Bohrungsdurchmesser bei Ölbadschmierung Drehzahlen von bis zu 8.000–15.000 rpm. Vollrollige HK-Feinnadellager mit Blechmantel sind auf etwa 3.000–6.000 rpm begrenzt, da der Rollenkontakt bei höheren Drehzahlen mehr Wärme erzeugt.
Schritt 5 — Axiallastaufnahme
Axiallasten erfordern ein zusätzliches Lager
Standard-Nadellager nehmen keine Axiallast auf. Liegt eine kombinierte Belastung vor, kombinieren Sie das Nadellager mit einer Axial-Nadelkranz-Einheit (Baureihe AXK) oder setzen Sie eine kombinierte Nadelrollen-/Schrägkugellagereinheit ein.
Schnellwahl der Baureihe
HK | Gehäuse mit Sackloch, minimaler radialer Bauraum, Bohrung 3–60 mm, mittlere Drehzahl |
NK | Gehäuse mit Durchgangsbohrung, gehärtete Welle erforderlich, höhere Cr als HK, Bohrung 10–90 mm |
NA | Standardwelle zulässig, in sich geschlossene Einheit, einfachste Montage, Bohrung 4–160 mm |
RNA | Gleicher Außendurchmesser wie NA, größere Bohrung — gehärtete Welle erforderlich, spart im Vergleich zu NA radialen Bauraum |
Schmieranforderungen
Nadellager weisen bezogen auf ihre Baugröße eine große Kontaktfläche zwischen Rollen und Laufbahn auf; eine ausreichende Schmierung ist daher entscheidend.
Unzureichende Schmierung ist bei dieser Lagerbauart die Hauptursache vorzeitiger Ausfälle.
Ölschmierungwird bei Drehzahlen oberhalb von 50 % der Grenzdrehzahl bevorzugt. Mineralöle der Viskositätsklassen ISO VG 32–68 decken die meisten industriellen Anwendungen ab. Für Anlagen in der Lebensmittelverarbeitung oder Pharmaindustrie sind NSF-H1-registrierte Öle einzusetzen.
Fettschmierungeignet sich für niedrigere Drehzahlen sowie für abgedichtete oder teilabgedichtete Gehäuse. Füllen Sie den Lagerraum zu 30–50 % mit einem Lithium-Komplexfett der NLGI-Klasse 2; eine Überfüllung erzeugt Wärme und beschleunigt die Oxidation. Die Nachschmierintervalle richten sich nach der Betriebstemperatur: bei 70°C alle 6–12 Monate, bei 100°C alle 3 Monate.
Häufig gestellte Fragen
Welcher Bohrungsbereich ist bei Nadellagern üblich?
Der Bohrungsbereich richtet sich nach der Baureihe. HK Nadelhülsenlager beginnen bei 3 mm. NK Nadellager mit bearbeitetem Außenring decken 10–90 mm ab. NA-Lager mit Innenring reichen von 4 mm bis 160 mm und bieten damit den größten Abdeckungsbereich im metrischen Bereich.
Welche Wellenhärte ist für NK- und RNA-Nadellager erforderlich?
Die Welle muss eine Härte von 58–64 HRC sowie eine Oberflächenrauheit von Ra ≤ 0,4 µm aufweisen (entspricht N5 oder N6 nach der ISO-Oberflächenangabe). Ist die Welle zu weich — in der Regel unter 55 HRC — entstehen im Kontaktbereich der Rollen Brinelling und Abplatzungen, was die Lebensdauer deutlich verkürzt.
Können Nadellager axiale Belastungen aufnehmen?
Nein — nicht einzeln. Standardmäßige radiale Nadellager sind nicht für axiale Belastungen ausgelegt. Für kombinierte Belastungen kombinieren Sie ein radiales Nadellager auf jeder Seite mit einer AXK-Axialscheibe und Nadelscheiben-Einheit oder wählen Sie eine kombinierte Nadel-/Axialeinheit aus dem Katalog.
Worin unterscheiden sich NA- und RNA-Nadellager?
Beide Ausführungen verwenden denselben Außenring. NA verfügt zusätzlich über einen Präzisionsinnenring, sodass eine Standardwelle ohne Härtung eingesetzt werden kann. RNA verzichtet auf den Innenring — die Welle selbst bildet die Innenlaufbahn. Bei identischer Gehäusebohrung (D) besitzt RNA eine größere wirksame Bohrung (d), da keine Innenringwand vorhanden ist; dadurch ergibt sich zugleich eine leicht höhere Tragfähigkeit bezogen auf den radialen Bauraum.
Wie berechne ich die Lebensdauer eines Nadellagers?
Verwenden Sie die Grundnutzungsdauerformel nach ISO 281: L10 = (Cr / Pr)³ × 10⁶ Umdrehungen, wobei Cr die dynamische Tragzahl aus der Maßtabelle und Pr die äquivalente dynamische Lagerbelastung ist. Für die Umrechnung in Stunden teilen Sie durch (60 × Betriebsdrehzahl in rpm). Für modifizierte Lebensdauerberechnungen unter Berücksichtigung des Schmierstoffviskositätsverhältnisses und des Verschmutzungsgrads ist der aISO-Faktor gemäß ISO 281:2007 anzuwenden.
Sind Nadellagergrößen zwischen den Marken austauschbar?
Bei standardisierten metrischen Baureihen (HK, NK, NA, RNA), die ISO 15 sowie DIN 617/618 entsprechen, sind Bohrung, Außendurchmesser und Breite zwischen konformen Herstellern austauschbar. Tragzahlen und Grenzdrehzahlen können sich jedoch aufgrund unterschiedlicher Innenkonstruktionen leicht unterscheiden — prüfen Sie daher Cr, C0r und die Drehzahlangaben stets anhand des Katalogs des Ersatzlieferanten, statt von Gleichwertigkeit auszugehen.
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