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Lagerbelastung Gleitlager AMS®

Gleitlager im Stillstand

  • Welle in Berührung mit dem Sintergleitlager
  • Auftreten eines Ölkeil unter Einwirken der Kapillarwirkung am Berührungspunkt. Dieser Ölkeil ist sehr nützlich für die Schmierung während der Anlaufphase.

Gleitlager im Betrieb

  • Das Öl wird vom Sintergleitlager durch die im oberen Bereich entstandene Unterdruckzone angesogen.
  • Das Öl wird durch die Drehung der Welle mitgeführt und bildet einen Ölkeil, der den nötigen Druck zum Anheben der Welle erzeugt.
  • Ein Teil des zirkulierenden Öls wird unter dem Druck in die Oberflächenporen des Sintergleitlagers zurückgeführt.

Gleitlager nach dem Betrieb

  • Das Öl wird durch die Kapillarwirkung vom Sintergleitlager wieder aufgenommen.
  • Das Öl bleibt am Berührungspunkt stehen und ist für eine sofortige Schmierung nach einem erneuten Start Einsatzbereit.

PV-Wert

Zwei Hauptfaktoren sind beim Einsatz von selbstschmierenden AMS-Lagern ausschlaggebend:

  • die Wellendrehzahl
  • die Flächenpressung
Der pv-Wert 
Die oben erwähnten Faktoren hängen unter bestimmten Bedingungen von folgender Formel ab und können dem pv-Diagramm entnommen werden:

p x v = 1,8
p = Flächenpressung in N / mm² 
v = Gleitgeschwindigkeit in m / s 
1,8 = zulässiger Wert für die Werkstoffe B und E

p = F / A proj
p = Flächenpressung in N / mm²
F = Lagerbelastung in N
F = Lagerbelastung in N

Unter besonderen Bedingungen kann dieser Wert merklich erhöht werden, z.B. durch höhere Härte und Oberflächengüte der Welle, genaues Fluchten der Lager, sorgfältiges Einlaufen, Zusatzschmierung.

Beispielberechnungen

1. Beispiel:
Wie groß ist die zulässige Belastung für ein Lager mit einer Bohrung von 20 mm und einer Länge von 25 mm bei einer Wellendrehzahl von 1.000 U/min?

Lösung:
Für eine Drehzahl von 1.000 U/min und einem Wellendurchmesser von 20 mm gibt die nebenstehende Kurve eine Belastung von p=18 daN/cm² (=1,8 N/mm²) projizierte Fläche an.

Die projizierte Fläche beträgt Innendurchmesser x Lagerlänge =
20 mm x 25 mm = 500 mm²

Die zulässige Gesamtbelastung dieses Lagers beträgt somit 500 mm² x 1,8 N/mm² = 900 N.

2. Beispiel:
Bestimmung der Lagerlänge bei einer Belastung von 1.750 N und einer Welle von 20 mm Durchmesser, die mit 500 U/min läuft:

Lösung:
Für eine Drehzahl von 500 U/min und eine Welle von 20 mm Durchmesser gibt die Kurve eine Belastung von 35 daN (=350N) projizierte Fläche an.

Da die Gesamtlast 1.750 N beträgt, wird die projizierte Fläche dieses Lagers 175 / 35 = 5 cm2 (=500 mm²)

Somit ergibt sich eine Lagerlänge von 500 mm2 / 20 mm = 25 mm

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