(Aktualisiert am 11. Oktober 2021)

Axiallager, Radiallager, Gleitlager, Wälzlager – was ist das und wie kann man die unterscheiden?

Maschinenlager allgemein dienen der Positionierung einer Welle oder Achse in einer Maschine, so zum Beispiel auch einem Fahrrad oder einem Auto. Man kann Maschinenlager nach verschiedenen Kriterien unterscheiden.

Für einen Handwerker oder Heimwerker ist es schon, sich mit den verschiedenen Lagertypen aus zu kennen. Zumindest grundlegend.

Wie werden verschiedene Lagertypen unterschieden

Eine gängige Unterscheidung ist die zwischen einem Axiallager und einem Radiallager. Die Unterscheidung beschreibt, wie sich das Lager bewegt (drehend oder in Längsrichtung).

Eine andere Unterscheidung von Lagern ist die zwischen Gleitlagern und Wälzlagern (auch Kugellager genannt).  Diese Unterscheidung beschreibt, ob sich die beweglichen Teile direkt berühren und also Schmierung brauchen oder über extra Wälzkörper laufen.

In einem Gleitlager bewegen sich zwei Element aneinander vorbei. Durch einen Schmierfilm wird dieses Gleiten erleichtert. Die Bewegung findet unmittelbar statt zwischen der gleitenden Schicht eines Lagerkörpers und dem gelagerten Element.

Am bekanntesten ist mit sicher das Kugellager, denn das kennt man von Fahrrädern. Übrigens wurden Kugellager seinerzeit auch für Fahrräder erfunden. Kugellager brauchen keine Schmierung, da sich die beweglichen Teile nicht direkt berühren.

Da die beiden Unterscheidungen verschiedene Kriterien haben, gibt es auch axiale Gleitlager, axiale Kugellager, radiale Gleitlager und radiale Kugellager.

Bundbuchsen und Gleitbuchsen

Oft macht es Sinn, Gleitlager oder Bundlager mit den Komponenten Gleitbuchse oder Bundbuchse zu kombinieren. Denn eine stabile Positionierung des Lagers erreicht man, indem man das Lage mit einer Bundbuchse oder Gleitbuchse fixiert.

Bundbuchsen eignen sich, wenn nur Radialbelastungen vorhanden sind, Gleitlager eignen sich bei Schwenk-, Dreh- oder Linearbewegungen.

Gleitlager werden zum Beispiel in Autos eingebaut, da es in Fahrzeugen zu starken Vibrationen kommt.

Die Norm DIN 172 gibt zum Beispiel die Abmessungen und Toleranzen von Bundbohrbuchsen vor. In der Praxis wird mit DIN 173 für Komplementärteile, auf die sich DIN 172 bezieht, eine passende Kombination von Maschinenteilen möglich.

Je nach Zweck variieren Form und Material von Lager und Buchse. Möglichkeiten gibt es viele. Wichtig ist, dass alle Elemente auf den Zweck bzw. die Anwendung ausgerichtet werden und zusammen passen.

Das Lager stimmt sich mit dem Gleitpartner ein. Dieser Prozess ist abhängig vom Einsatzgebiet, von der Belastung und der Geschwindigkeit. Die Wahl der Materialien ist besonders bedeutsam. Häufig verwendet werden Legierungen aus Kupfer, Zink, Zinn und Blei, auch mit Öl getränkte, gesinterte Werkstoffe und Kunststoffe kommen zur Anwendung.

Radiallager und Axiallager

Radiallager, wie schon gesagt, drehen sich. Und Axiallager sind Lager, bei denen die Bewegungen in nur einer Richtung verlaufen.

Ein Lager nennt man Radiallager, wenn die Lagerkräfte senkrecht zur Mittelachse der Welle wirken. Von Axiallagern spricht man, wenn Kräfte in der Richtung einer Wellenmittelachse vorhanden sind.

Bei der Auswahl eines Lagers sind einige Besonderheiten zu beachten. Die verwendeten Werkstoffe und der eingesetzte Schmierstoff sollten sorgfältig aufeinander abgestimmt sein. Die Reibfläche wird optimal gegen Abrieb geschützt, wenn sie durch den Schmierstoff gut benetzt wird. Die Werkstoffe müssen eine besonders hohe Verschleißfestigkeit besitzen und über eine gute Wärmeleitfähigkeit verfügen.

Radiallager und Axiallager sind typische Formen des Bundlagers. Verwendete Rohstoffe von Radiallagern und Axiallagern sind

• Bronze, das ist eine Legierung aus Kupfer und Zinn
• Weißmetall, das ist eine Kombination von Blei und Zinn
• Aluminiumlegierungen

Außerdem gibt es auch noch diverse Aluminiumlegierungen, Kunststoffe und Messinglegierungen.

Die Schmierung

Die Schmierung eines Lagers funktioniert durch eine feste Schicht auf einem Bauteil oder durch eingelagerte Schmierstoffe.

Einfache Radiallager und Axiallager brauchen entweder gar keine Schmierung oder eine einfache Schmierung mit Fett.

Wenn die Schmierung dagegen durch die Drehung der Welle oder Achse erfolgt, spricht man von hydrodynamischer Schmierung.

In Ruhe liegt die Welle auf dem Lager. Mit dem Anlaufen der Maschine kommt es zu einer Mischreibung von Welle und Bundlager. Mit zunehmender Bewegung sammelt sich das Öl auf der belastungsfreien Oberseite der Welle. Dadurch kommt es zu einem höheren Druck um die laufende Welle. Die Welle hebt sich und so entsteht eine Flüssigkeitsreibung, was die Reibung der Maschinenwerkstoffe mindert.

Die hydrostatische Schmierung funktioniert durch Öltaschen rund um das Lager. Ein konstanter Ölstrom verhindert das Aufliegen der Welle auf dem Lager. Daraus folgt, dass beide Elemente sich niemals berühren während des Bewegungsverlaufs. Wenn man ganz besondere Genauigkeit für den Rundlauf und eine maximale Tragfähigkeit braucht, verwendet man also die hydrostatische Schmierung.

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