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Gruko(Kon1) > Maschinenelemente - Bsp. Lager (Lagerungsarten) > Flashcards

Maschinenelemente - Bsp. Lager (Lagerungsarten) Flashcards

1
Q

Wie aus der Mechanik bekannt ist, sollte eine drehende Welle(Balkenmodell) an wenigstens ?(1)? Stellen ?(2)? abgestützt sein.
Darüber hinaus ist zur ?(3)? Fixierung wenigstens ?(4)? Lagerstätte zu realisieren, die ?(5)? aufnehmen kann (?(6)?)

A

(1) zwei
(2) radial
(3) axialen
(4) eine
(5) Axialkräfte
(6) Festlagerfunktion

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2
Q

aus der Mechanik bekannt ist, sollte eine drehende Welle (Balkenmodell) an wenigstens zwei Stellen radial abgestützt sein. Darüber hinaus ist zur axialen Fixierung wenigstens eine Lagerstelle zu realisieren, die Axialkräfte aufnehmen kann (Festlagerfunktion).

Im Rahmen dieses Kurses werden hierzu vier elementaren Wälzlageranordnungen vorgestellt: ??

A
  1. Fest-Los-Lagerung
  2. X-Lagerung
  3. O-Lagerung
  4. Schwimmende Lagerung

(—> jede dieser Anordnungen hat natürlich Vor- und Nachteile)

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3
Q

Fest-Los-Lagerung

Festlager für welche Kräfte?

Loslager für welcher Kräfte?

A

Festlager: radiale + axiale Kräfte

Loslager: nur radiale Kräfte

(Siehe Abbildung Folie 33)

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4
Q

Nenne 2 Vorteile einer Fest-Los-Lagerung: ??

A
  • Wärmeausdehnung (Welle gegenüber Gehäuse) möglich

- häufige und günstige Lagerungsart

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5
Q

Alternative Bauart Fest-Los-Lagerung:
Mit Zylinderrollenlager als Loslager (also nicht auf beiden Seiten Rillenkugellager)
—> dann werden Innen- und Außenring axial festgelegt

Wahr/Falsch?

A

Wahr

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6
Q

Siehe Folie 34 an!

A

…

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7
Q

Welche Funktion hat der Radialwellendichtring (RWDR) ?

A

Sorgt dafür, dass:

  • kein Dreck von außen in das Gehäuse gelangt
  • kein Öl/Schmiermittel von innen nach außen gelangt

(Position siehe Folie 34)

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8
Q

Welche Funktion hat der Freistich?

A
  • Spannungen, die bei einem (Wellen-)Absatz entstehen sind besonders hoch.
    —> Funktion also diese Spannungen zu mildern!
  • sorgen für ein klar definiertes
    Absatzende

(Position siehe Folie 34)

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9
Q

Fest-Los-Lagerung

—> beliebte Fehlerquelle? (7)

A
  • Auf Darstellung von Nutmutter + Sicherungsblech, sowie Sicherungsring achten!!
    —> mit dem umknicken und so
    —> siehe Folie 34 (blau)
  • Doppelpassung am Festlager-Deckel vermeiden!
    —> dann müsste man an BEIDEN Stellen Passmaß machen
    —> Passmaß sehr teuer —> vermeiden
    —> siehe Folie 34 (grün)
  • Montagefasen vorsehen
    —> werden oft vergessen
    —> siehe Folie 34 (lila)
  • Wellenabsatz tiefer gestalten als Nut des Sicherungsblechs
    —> damit Nut für Sicherungsblech nicht über die Fläche wo RWDR ist hinausgeht, weil diese Fläche geschliffen und poliert wird und wenn der Sicherungsring mit seiner Nase darüber Kratzen würde, dann würde man diese Oberfläche zerstören (darum sollte der Durchmesser kleiner sein, als der Durchmesser, der sich ergeben würde, wenn die Nuttiefe berücksichtigen)
    —> siehe Folie 34 (orange)
  • Passung zwischen Welle und (Lager) sowieso zwischen Lager und Gehäuse beachten
    —> geht darum, dass dort wo wir eine Umfangslast haben eine Presspassung vorsehen und dort wo wir eine Punktlast haben können wir auch eine Übergangspassung einsetzen
    —> siehe Folie 34 graue Pfeile
  • an umlaufende Körperkanten des Gehäuses denken
    —> siehe Folie 34 (hellgrün)
  • Höhe der Wellenschulter zu hoch oder zu niedrig (Demontageprobleme oder gar Bremse)
    —> Wellenabsatz sollte im Bereich des Innenrings sein
    —> sonst Gefahr von Bremse, weil sich Wälzlager dann nicht mehr drehen kann
    —> siehe Folie 34 (gelb)
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10
Q

Was wird gemacht, um bei Wellenabsätzen für Lager eine bessere Oberflächenbeschaffenheit zu erhalten

A

Werden geschliffen

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11
Q

Montagefasen dienen der ?

A

einfacheren Montage einer Bauteilpaarung.

—> Fasen möglichst immer an beiden Bauteilen vorsehen!

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12
Q

Ausgleich von Längsdehnung der Welle gegenüber dem Gehäuse durch ??

A

das Loslager

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13
Q

Fest-Los-Lagerung

Loslager: führt in ?(1)? Richtung und stelle sich ?(2)? frei ein

Festlager: führt in ?(3)? und ?(4)? Richtung, nimmt alle ?(5)? Belastungen auf

A

(1) radialer
(2) axial
(3) axialer
(4) radialer
(5) axialen

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14
Q

Wahl des Festlagers: Lager mit der geringsten ?(1)? Belastung oder so, dass möglichst wenige Bereiche der Welle ?(2)? beansprucht werden

A

(1) radialen

(2) axial

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15
Q

Beispiel Lenkgetriebe: Fest-Los-Lagerung

Folie 37

A

…

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16
Q

Beispiel Kreissägewelle: Fest-Los-Lagerung

Folie 38

A

…

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17
Q

Beispiel Kegelritzelwelle: Fest-Los-Lagerung

Folie 39

A

…

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18
Q

Nennwinkel zwischen der Radialebene (senkrecht zur Lagerachse) und der Drucklinie nennt man?

A

Druckwinkel alpha

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19
Q

Was versteht man unter dem Druckwinkel alpha?

A

Nennwinkel zwischen der Radialebene (senkrecht zur Lagerachse) und der Drucklinie

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20
Q

Was versteht man unter der Drucklinie?

A

ist die Wirkungslinie, auf der eine äußere Last von einem Rollbahnelement über die Wälzkörper auf das andere Rollbahnelement übertragen wird.

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21
Q

?? ist die Wirkungslinie, auf der eine äußere Last von einem Rollbahnelement über die Wälzkörper auf das andere Rollbahnelement übertragen wird.

A

Die Drucklinie

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22
Q

Wie nennt man den Angriffswinkel der Resultierenden aus Radial- und Axialkräften?

A

Lastwinkel beta

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23
Q

Was versteht man unter dem Lastwinkel beta?

A

Angriffswinkel der Resultierenden aus Radial- und Axialkräften.

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24
Q

Um die Tragfähigkeit des Lagers voll auszunutzen sollte gelten?

A

Druckwinkel alpha = Lastwinkel beta

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25
Q

Angestellte Lagerung: X- Anordnung

—> siehe Folie 41 und 42!!

A

…

26
Q

Bei der X-Anordnung findet die Einstellung des Lager über den Außenring statt, darum sollte die ?? am Außenring anliegen.

A

Punktlast

27
Q

Angestellte Lagerung: X-Anordnung

  • Erhöhung der Tragfähigkeit durch ?(1)?
  • Aufnehmen hoher innerhalb der Lagerstellen angreifender ?(2)? Kräfte
  • Wärmeausdehnung verkleinert ?(3)? —> klemmen bei ?(4)? Einbau
  • erfordert hohen ?(5)?- und ?(6)?
  • unempfindlich gegen ?(7)? der Lagersitze
  • Einstellung des Lagers über den ?(8)?
    —> Punktlast sollte am ?(9)? anliegen
  • Kippeln der Lagerung bei zu geringem ?(10)?
A

(1) Tandemanordnung
(2) radialer
(3) Spiel
(4) spielfreiem
(5) Montage-
(6) und Einstellaufwand
(7) Fluchtungsfehler der Lagersitze
(8) Außenring
(9) Außenring
(10) Stützpunktabstand

28
Q

Angestellte Lagerung: X-Anordnung

Erfordert hohen Montage- und Einstellaufwand.

Wahr/Falsch?

A

Wahr

29
Q

Angestellte Lagerung: X-Anordnung

Axiale Wärmeausdehnung der Welle vergrößert Spiel
—> klemmen bei spielfreiem Einbau

Wahr/Falsch?

A

FALSCH

—> VERKLEINERT SPIEL

30
Q

Hinweise zur Lagerberechnung bei X-Anordnung

—> Folie 43

A

…

31
Q

Angestellte Lagerung: X-Anordnung

Was muss bei der Lageranordnung beachtet werden? (5)

A
  • axiale Wärmeausdehnung der Welle verkleinert Spiel
  • auf richtige Einbaulage der Lager achten
  • Einstellmöglichkeiten vorsehen; z.B. Passscheibe nach DIN 988
  • geringe Kippstabilität, wenn die Lager zu nah aneinander liegen (wenn Drucklinien „sich treffen“)
  • Anstellung hat am Ring mit Punktlast zu erfolgen (i.d.R. Außenring)
32
Q

Anwendungsbeispiel Kegelradgetriebe

—> siehe Folie 45

A

…

33
Q

Angestellte Lagerung: O-Anordnung

siehe Folie 46+47 ansehen!

A

…

34
Q

O-Anordnungen sind kippsteifer als X-Anordnungen.

Wahr/Falsch?

A

Wahr

35
Q

Angestellte Lagerung: O-Anordnung

  • Erhöhung der Tragfähigkeit durch ?(1)?
  • Aufnehmen hoher ?(2)? der Lagerstellen angreifender radialer sowie hoher axialer Kräfte (?(3)? Lagerung)
  • axiale Wärmeausdehnung der Welle ?(4)? Spiel
  • radiale Wärmeausdehnung ?(5)? Spiel
  • Einstellen des Lagerspiels durch Bewegen der ?(6)?
  • geringes ?(7)?, aber empfindlich gegen Fluchtungsfehler in den Lagersitzen
  • Schiebesitz am ?(8)? —> Punktlast sollte am ?(9)? anliegen
A

(1) Tandemanordnung
(2) außerhalb
(3) fliegende
(4) vergrößert
(5) verkleinert
(6) Innenringe
(7) Kippspiel
(8) Innenring
(9) Innenring

36
Q

Anstellte Lagerung: O-Anordnung

Was versteht man unter der fliegenden Lagerung?

A

Zahnrad ist außerhalb der Lager und nicht dazwischen (wie bei X-Anordnung).

—> aufnehmen hoher außerhalb der Lagerstellen angreifender radialer sowie hoher axialer Kräfte

37
Q

Angestellte Lagerung: O-Anordnung

axialer Wärmeausdehnung der Welle vergrößert Spiel.

Wahr/Falsch?

A

Wahr

38
Q

Angestellte Lagerung:

Bei welcher Anordnung vergrößert sich das Spiel bei axialer Wärmeausdehnung der Welle?

A

O-Anordnung

bei X-Anordnung verkleinert sich Spiel

39
Q

Angestellte Lagerung: O-Anordnung

Radiale Wärmedehnung verkleinert Spiel

Wahr/Falsch?

A

Wahr

40
Q

Angestellte Lagerung:

Bei welcher Anordnung findet die Einstellung des Lagers über den Außenring statt?

A

X-Anordnung

—> bei O-Anordnung über Innenring

41
Q

Wo sollte die Punktlast bei der O-Anordnung anliegen und wo bei der X-Anordnung?

A

O-Anordnung: Punktlast am Innenring anliegen
(Schiebesitz am Innenring)

X-Anordnung: Punktlast am Außenring anliegen

42
Q

Hinweise zur Lagerberechnung: O-Anordnung

Folie 48

A

…

43
Q

Wirkungen von Wälzlagern: ?? (3)

A
  • Punkt- oder Linienkontakt (abgesehen von den Verformungen)
  • sehr hohe Flächenpressung, deshalb separate Ringe aus harten Werkstoffen
  • unterschiedliche Wälzkörper, je nach Art der Belastung
44
Q

Nenne die Eigenschaften einer Schwimmenden Lagerung: ?? (2)

A
  • fertigungsgünstige Lösung, einfache Montage
  • keine Möglichkeit einer engen axialen Führung
    —> Aufnahme der Axialkräfte nach Spielausgleich durch nur eines der beiden Lager

(Siehe Folie 52)

45
Q

Bei der schwimmenden Lagerung wird das Spiel in mm gekennzeichnet.

Wahr/Falsch?

A

Wahr

Bei Passung wäre man eher im Mikrometerbereich

46
Q

Beispiele für die Gestaltung von Festlagern

Siehe Folie 54

A

…

47
Q

Beispiele für die Gestaltung von Loslagern

— siehe Folie 55

A

…

48
Q

Bezieht sich auf eine sehr große Zahl gleichartiger Wälzlager, die unter gleichen Bedingungen laufen.
Die ?? ist erreich, wenn 10% der Wälzlager ausgefallen sind. Sie kann auf die Anzahl der Umdrehungen oder auf die Laufzeit in Stunden bezogen werden.

A

Ermüdungslebensdauer

Angegeben in Anzahl von Umdrehungen *10^6

49
Q

Lebensdauer in Betriebsstunden, die mindestens 90% einer größeren Anzahl gleicher Lager erreichen, bevor die ersten Anzeichen von Werkstoffermüdung auftreten.
Wird u.a. durch die Lagerschmierung beeinflusst.

Welche Kennzahl gemeint?

A

Nominelle Lebensdauer Lsub10h

Anschaulicher als Ermüdungslebensdauer, weil angegeben in Betriebsstunden

50
Q

Die konstante Beanspruchung eines Hochpräzisions-Wälzlagers mit drehendem Innenring, die unter konstanter Belastung die nominelle Lebensdauer in 10^6 Umdrehungen erreicht.
Sie gilt als zentrische nach Größe und Richtung konstante Radialbeanspruchung.

Wie nennt man diese Kennzahl?

A

Dynamische Tragzahl C

51
Q

Umrechnung der realen Lastkombination (mit radialen und axialen Komponenten) in eine (einachsige) Vergleichsbelastung, die der (mit einachsiger Last ermittelten) Tragzahl gegenüber gestellt werden kann.

Wie nennt man diese Kennzahl?

A

Äquivalente (dynamische) Lagerbelastung P

52
Q

Wenn die Lagerbelastung F in Größe und Richtung unveränderlich ist und bei Radiallagern rein radial, bei Axiallagern rein axial und zentrisch wirkt, dann wird für die äquivalente dynamische Lagerbelastung P in den Lebensdauergleichungen unmittelbar die ?? eingesetzt.

A

Lagerbelastung F

—> P = F

53
Q

Ab einem gewissen axialen Lastanteil muss die äquivalente dynamische Lagerbelastung errechnet werden. Sie ist definiert als die gedachte, in Größe und Richtung konstante Belastung, die den gleichen Einfluss auf die Lebensdauer hat wie die tatsächlich wirkende Belastung.

Wahr/Falsch?

A

Wahr

54
Q

Radiallager werden häufig gleichzeitig radial und axial belastet. Wenn die aus der Radial- und Axialkomponente resultierende Belastung nach Größe und Richtung konstant ist, erhält man die äquivalente Belastung aus der allgemeinen Gleichung: ??

A

P = X * Fsubr + Y * Fsuba

(Äquivalente Lagerlast
= Radialfaktor bei Loslager * resultierende Radiallast
+ Axialfaktor bei Loslager * Axiallast)

(also nicht einfach den Betrag des Summenvektors mit axialer und radialer Kraft durch Vektoraddition mit Satz des Pythagoras bestimmen —> sondern auch noch die Bauweise des Lagers berücksichtigen, darum die obere Gleichung)

55
Q

Berechnung Äquivalente Lagerlast

1) Formel bei statisch?
2) Formel bei dynamisch?

3) (Quasi-)Statische Belastung
—> P0 < C0 (C0 statische Tragzahl)
oder P0 < (C0/S0) (S0 Sicherheitsfaktor)

A

1) P0 = X0 * Fsubr0 + Y0 * Fsuba0

2) P = X * Fsubr + Y * Fsuba

56
Q

Äquivalente Lagerlast

Wie berechnet sich Fr und Fa ?
—> siehe Folie 58 für Beispiel!

A

…

57
Q

Messung von Lebensdauer unter Last

Was wird gemacht, um die Tragfähigkeit von Wälzlagern bewerten zu können?

A

Lebensdauerexperimente durchgeführt

—> hierzu werden die Lager bei definierten Drehzahlen mit unterschiedlichen Lasten beaufschlagt

58
Q

Um die Tragfähigkeit von Wälzlagern bewerten zu können, werden Lebensdauerexperimente durchgeführt. Hierzu werden die Lager bei definierten Drehzahlen mit unterschiedlichen Lasten beaufschlagt.

Eine statische Auswertung zeigt, dass ??

A

zwischen Größe der Belastung P und Lagerlebensdauer L ein exponentieller Zusammenhang besteht!

Lsub10 = (Cdyn/P)^p

(mit p: Lebensdauerexponent; Cdyn: dynamische Tragzahl)
(Folie 60+61)

59
Q

Wie berechnet man die nominelle Lagerlebensdauer L? (Formel)

A

Lsub10 = (Csubr/P)^p

(Lsub10h = (16666/n) * (Csubr/P)^p )
____
Csubr/Cdyn = dynamische Tragzahl

P: äquivalente dynamische Lagerbelastung

p: Lebensdauerexponent
—> p = 9/3 für Kugellager
—> p = 10/3 für Rollenkugellager

n: Drehzahl des rotierenden Lagerrings bzw. Relativdrehzahl, wenn beide Ringe rotieren in min^-1

Lsub10: nominelle Lebensdauer in 10^6

Lsub10h: nominelle Lebensdauer in Stunden

n hat Einheit min(hier)

Folie 61

60
Q

Lebensdauerexponent(p)

Wie hoch ist dieser:

a) bei Kugellager?
b) bei Rollenlager?

A

a) p = 9/3

b) p = 10/3

61
Q

Mache die Übung zur Lagerlebensdauer!!!

A

Extra Übung (PDF)

Gruko(Kon1) (12 decks)

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