Dieser Online-Rechner dient der Dimensionierung von Wälzlagern, zu denen sowohl die Kugellager als auch die Rollenlager gehören. Sie können mit diesem Rechner drei der sechs folgenden Größen berechnen: die erforderliche Tragzahl des Lagers, die zulässige Lagerbelastung, die Drehzahl, die voraussichtliche Lebensdauer – sowohl in 1 Million Umdrehungen als auch in Stunden – oder den Lebensdauerfaktor.
Zusätzlich wird ein sogenannter Drehzahlfaktor ermittelt, der von der Drehzahl und der Lagerart abhängig ist. Dieser Wert kann nur berechnet, aber nicht eingegeben werden. Außerdem wird der Lebensdauerexponent durch die Auswahl eines Wälzlagers automatisch bestimmt, wobei zwischen Kugellager und Rollenlager zu unterscheiden ist. Dieser Wert ist individuell anpassbar.
Der Wälzlagerrechner rechnet mit der erweiterten (= modifizierten) Lebensdauergleichung. Das heißt, es können unter anderem auch die Sauberkeit und die Ausfallwahrscheinlichkeit eines Lagers berücksichtigt werden.
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Rechner für Wälzlager (inklusive erweiterter Lebensdauer)
Mit der Voreinstellung können Sie die theoretische Lebensdauer eines Kugellagers bei einer Ausfallwahrscheinlichkeit von 10 % berechnen, wobei die Tragzahl C, die Belastung P und die Drehzahl n gegeben sein müssen.
In alle grauen und in drei weiße Felder einen Wert eintragen, die anderen Felder werden berechnet!
* Der Lebensdauerexponent wird automatisch durch die Auswahl einer Lagerbauart in dieses Feld eingetragen, er kann jedoch jederzeit geändert werden.
** Die zulässige Höchstdrehzahl des Lagers laut Hersteller ist zu beachten!
Erklärung der Abkürzungen und Hinweise
| dyn. | dynamisch |
| U |
Umdrehungen in Millionen; die Zahl im entsprechenden Feld ist daher bei Bedarf mit 1,000,000 (= 106) zu multiplizieren. |
- Die dynamische Tragzahl C bekommt man zum Beispiel aus Wälzlagerkatalogen der Hersteller.
- Für die richtige Funktion wird keine Gewähr übernommen – für Berichtigungen und Verbesserungsvorschläge bitte um Nachricht mittels Kontaktformular!
Welche Wälzlager gibt es?
Wälzlager sind sogenannte Maschinenelemente. Man kann sie in Kugellager und in Rollenlager unterteilen. Rillenkugellager sind am bekanntesten und werden aufgrund des günstigen Preises auch sehr häufig verwendet:
Hintergrundwissen und Formel
Bei der erweiterten oder auch modifizierten Lebensdauer werden neben der Lagerbelastung, der Tragzahl des Lagers und der Lagerbauart auch die Ausfallwahrscheinlichkeit und die Verunreinigung des Lagers berücksichtigt.
Formel
Die Formel zur Berechnung der erweiterten Lebensdauer L lautet:
$$L=a_1 \cdot a_{ISO} \cdot \left( \frac {C}{P}\right)^p$$
| L | Lebensdauer in Millionen Umdrehungen |
| a1 | Lebensdauerbeiwert für Zuverlässigkeit |
| aISO | Lebensdauerbeiwert für Sauberkeitkeit |
| C | dynamische Tragzahl in kN |
| P | Lagerbelastung in kN |
| p | Lebensdauer-Exponent |
Hinweis:
Oftmals werden die beiden Faktoren a1 und aISO gleich 1 gesetzt. Man spricht dann von einer nominellen Lebensdauer.
Lebensdauer-Exponent p
Für den Lebensdauer-Exponenten p gelten folgende Werte:
- p = 3 für Kugellager
- p = 10/3 für Rollenlager
Lebensdauerbeiwert a1 für Zuverlässigkeit – Ausfallwahrscheinlichkeit
Normalerweise wird mit einer Ausfallwahrscheinlichkeit des Wälzlagers von 10 % gerechnet. In diesem Fall beträgt der Faktor 1 und hat daher auf die Berechnung keinen Einfluss. Hätte ein Lagerschaden jedoch schwere Folgen, kann es sinnvoll sein, die Ausfallwahrscheinlichkeit zu reduzieren. Allerdings ist dann die Lebensdauer wesentlich kürzer: Soll zum Beispiel die Wahrscheinlichkeit für einen Lagerausfall 1 % betragen, kann man nur noch mit rund einem Fünftel der Lebensdauer rechnen. Begnügt man sich hingegen mit einer Ausfallwahrscheinlichkeit von 50 %, verfünffacht sich die zu erwartende Lebensdauer des Lagers.
Gesamtfaktor a23 oder Lebensdauerbeiwert aISO
Beim Gesamtfaktor a23, der neuerdings als Lebensdauerbeiwert aISO bezeichnet wird, fließen unter anderem die Lagerbauart, die Viskosität und die Sauberkeit des Schmierstoffes in die Lebensdauerberechnung mit ein. Die jeweiligen Werte können aus Diagrammen abgelesen werden, die man zum Beispiel im Tabellenbuch Roloff/Matek Maschinenelementeo findet.
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Seite erstellt am 05.09.2020. Zuletzt geändert am 28.10.2021.