Was eine Lagerkugel leisten muss
Eine Lagerkugel ist eine gehärtete, polierte Kugel, die bei hoher Kontaktspannung millionenfach zwischen zwei Laufbahnen rollt. Sie muss auf sehr kleine Abweichung rund sein, innerhalb eines Loses gleichmäßig in der Größe, glatt in der Oberfläche und frei von inneren Fehlern. Größenschwankungen innerhalb eines Lagers verursachen ungleiche Lastverteilung, Geräusche und frühe Ermüdung; deshalb werden Kugeln nach einer Norm, ISO 3290, gefertigt, klassiert und sortiert, statt nur geschnitten und poliert zu werden.
Zu den Käufern von Kugeln zählen Lagermonteure, Instandsetzer und Hersteller von Produkten, die Präzisionskugeln ohne komplettes Lager verwenden: Schubladenführungen, Gleiter, Ventile, Pumpen, Fahrradteile und Ähnliches. Der Beschaffungsdienst bezieht sie als klassierte Lose von Spezialherstellern.
Die ISO-3290-Güteklassen erklärt
ISO 3290 legt die Güteklassen für Stahlkugeln für Wälzlager fest, von der feinsten, G3, bis zu G200 für allgemeine Zwecke. Die Zahl ist grob ein Maß für die zulässige Abweichung: Eine kleinere Zahl bedeutet eine rundere Kugel, eine engere Durchmesserstreuung innerhalb des Loses und eine glattere Oberfläche. Die Norm legt für jede Klasse Grenzen für Formabweichung, Durchmesserstreuung und Oberflächenrauheit fest; die genauen Grenzwerte stammen aus der Norm selbst, nicht von dieser Seite.
| Klassenbereich | Charakter | Typische Verwendung |
|---|---|---|
| G3, G5 | Höchste Präzision, engste Lose | Präzisionsspindeln, Instrumente, Hochgeschwindigkeitslager |
| G10 | Hohe Präzision | Leise Motorlager, Präzisionsmaschinen |
| G16 | Gute Präzision | Allgemeine Lager in Motoren, Haushaltsgeräten |
| G25 | Handelsüblicher Standard | Allgemeiner Maschinenbau, Lager für Automobil und Landwirtschaft |
| G40 bis G100 | Geringere Präzision | Langsam laufende oder unkritische Lager, Gleiter, Ventile |
| G200 | Allgemeine Kugeln | Anwendungen ohne Lager: Spielzeug, Beschläge, Fahrradteile |
Die Wahl der Güteklasse folgt der Lagertoleranzklasse. Ein allgemeines P0-Lager verwendet in der Regel eine andere Klasse als ein P5-Präzisionslager, und ein Motorlager für eine niedrige Schwingungsgruppe in der Regel eine feinere Klasse als ein Lager für Landmaschinen. Die Praxis des Werks sollte im Datenblatt bestätigt werden. Zu Ringtoleranzen siehe Lagerringe und Toleranz und Lagerluft.
Werkstoffe
- Chromstahl. Der kohlenstoffreiche Chromstahl GCr15, vergleichbar mit AISI 52100 und 100Cr6, ist der Standard für Lagerkugeln. Er ist durchgehärtet und bietet die beste Ermüdungslebensdauer für das Geld. Siehe Lagerstahl.
- Edelstahl (440C). Wird dort verwendet, wo Feuchtigkeit, Abspritzreinigung oder milde korrosive Belastung Chromstahl rosten ließen. Geringere Tragfähigkeit als Chromstahl; siehe Edelstahllager.
- Keramik. Kugeln aus Siliziumnitrid oder Zirkonoxid sind leichter, härter und elektrisch isolierend und vertragen hohe Drehzahl und schlechte Schmierung. Hybridlager kombinieren Keramikkugeln mit Stahlringen. Siehe Keramiklager.
Andere Kugeln, etwa aus Kohlenstoffstahl und Aluminium, werden außerhalb von Wälzlagern verwendet; nennen Sie den Einsatz, damit der Beschaffungsdienst den richtigen Weg wählen kann.
Kugelgröße und Abstimmung auf das Lager
Der Kugeldurchmesser wird durch die Lagerkonstruktion festgelegt: Der Rillenradius der Laufbahn ist auf die Kugel abgestimmt, und die Kugelanzahl wird durch den Käfig bestimmt. Wer in einem gebrauchten Lager Kugeln durch solche mit anderem Durchmesser oder anderer Güte ersetzt, verändert Lagerluft und Kontakt; Reparaturkäufer sollten daher die Originalkugeln messen und Nenndurchmesser, Werkstoff und Güteklasse abstimmen. Kugeldurchmesser werden in Millimetern oder in Zollbrüchen angegeben, beides ist am Markt gebräuchlich, nennen Sie also stets die Einheit. Nennmaße von Lagern stehen in der Maßtabelle; die Kugelgröße für eine bestimmte Bezeichnung sollte anhand der Zeichnung des Werks bestätigt werden.
Wo Kugeln gefertigt werden
Die Stahlkugelfertigung ist ein spezialisierter Serienprozess: Draht oder Stange wird zu Rohlingen gestaucht, entgratet, geschliffen, geläppt und in mehreren Stufen poliert, dann sortiert, geprüft und verpackt. Die Region Liaocheng in Shandong, nahe der Lagerteilebasis Linqing, ist eine anerkannte Quelle für Stahlkugeln für Lagerwerke in anderen Clustern. Der Beschaffungsdienst ordnet den Kugelhersteller der Güteklasse zu: Ein Werk, das bei G25- und G40-Losen für allgemeine Lager stark ist, ist nicht automatisch eine Quelle für G10 oder feiner. Mehr zu den Clustern.
Losprüfungen
- Durchmesser und Durchmesserstreuung innerhalb des Loses, gegen die Güteklasse.
- Formabweichung und Oberflächenrauheit, stichprobenartig gemessen.
- Härte, typischerweise etwa 58-65 HRC bei durchgehärteten Chromstahlkugeln.
- Oberflächenfehler, visuell oder unter Vergrößerung geprüft.
- Losidentifikation, Rostschutz und dichte Verpackung.
Kugeln werden in dichten, geölten Fässern oder Beuteln mit der Losnummer verpackt. Ein Los sollte im selben Lager nicht mit einem anderen Los gemischt werden, da Kugeln aus verschiedenen Losen sich leicht in der Größe unterscheiden können. Siehe Prüfung und Inspektion.
Kugeln bestellen
Kugeln werden in Tausendern oder nach Gewicht gezählt. Typische Richtwerte: Muster ab Lager 3-7 Werktage, Serienlieferzeiten oft 25-45 Tage, vorbehaltlich schriftlicher Bestätigung für jedes Programm. Nennen Sie Werkstoff, Durchmesser (metrisch oder Zoll), Güteklasse und Jahresmenge über das Angebotsformular oder kehren Sie zum Bauteil-Hub zurück.