Warum Rollen, und welche Arten es gibt
Eine Kugel berührt die Laufbahn in einem Punkt; eine Rolle berührt entlang einer Linie. Diese größere Kontaktfläche lässt Rollenlager bei gleicher Größe höhere Lasten tragen - deshalb werden Rollen in Getrieben, Radnaben, im Bergbau und in schweren Maschinen eingesetzt. Der Preis der Linienberührung ist größere Empfindlichkeit gegenüber Fluchtungsfehlern und der Rollengenauigkeit, daher ist die Rollenfertigung Präzisionsarbeit.
| Rollentyp | Form | Verwendet in |
|---|---|---|
| Zylindrisch | Gerader Zylinder, leicht ballig | Zylinderrollenlagern (NU, NJ, N) |
| Kegelig | Kegelstumpf | Kegelrollenlagern, Radnaben, Getrieben |
| Ballig (Tonne) | Symmetrische oder asymmetrische Tonne | Pendelrollenlagern, bei schwerem Einsatz mit Fluchtungsfehlern |
| Nadel | Langer, dünner Zylinder, Länge ein Mehrfaches des Durchmessers | Nadellagern, kompakten Gehäusen |
Axiallager verwenden eigene Rollenformen, etwa kurze Zylinderrollen, die unter Axialrollenlager behandelt werden.
Profil: warum Rollen nicht ganz gerade sind
Eine völlig gerade Rolle, die gegen eine Laufbahn gedrückt wird, konzentriert die Spannung an ihren Enden, wo der Kontakt abrupt endet. Unter Last und bei leichtem Fluchtungsfehler kann diese Kantenspannung vorzeitige Ermüdung auslösen. Um das zu verhindern, erhalten Rollenkörper ein kontrolliertes Profil, das die Enden entlastet.
- Balligkeit. Eine leichte Krümmung wird über die Länge geschliffen, sodass die Mitte den Großteil der Last trägt und die Enden entlastet sind. Einfach und verbreitet.
- Logarithmisches Profil. Eine Kurve nach logarithmischer Form verteilt die Kontaktspannung über einen weiten Lastbereich gleichmäßiger entlang der Rollenlänge und vermeidet Kantenspitzen. Es wird in Hochleistungs-Zylinder- und -Kegelrollenlagern verwendet.
- Voll- oder Teilballigkeit mit ebener Mitte. Eine ebene Mitte mit entlasteten Enden, ein Kompromiss zwischen beiden.
Das Maß der Balligkeit ist winzig, bei einer großen Rolle einige Mikrometer, weshalb die Profilprüfung Spezialausrüstung erfordert. Das richtige Profil für ein bestimmtes Lager ergibt sich aus der Konstruktion; lassen Sie das Werk es in der Zeichnung angeben, statt es anzunehmen.
Güteklasse und Sortierung
Die Rollengröße schwankt in jedem Fertigungslos ein wenig. Teilen sich Rollen verschiedener Durchmesser ein Lager, trägt die größte mehr Last, und das Lager ist laut und kurzlebig. Rollen werden daher auf eine Güteklasse geschliffen und in enge Durchmessergruppen sortiert, sodass jedes Lager aus Rollen in einem engen Durchmesserbereich aufgebaut wird. Zusammengehörige Rollen sollten auch in Länge und Profil übereinstimmen. Rollengüteklassen werden vom Werk oder von der Norm festgelegt, und die Durchmesserstreuung innerhalb eines Lagersatzes ist einer der wichtigsten Punkte der Zeichnung.
Bei Kegelrollenlagern wirkt die Rollengröße zudem mit den Laufbahnen von Cone und Cup zusammen, die gemeinsam Vorspannung oder Axialspiel bestimmen. Siehe Toleranz und Lagerluft.
Wo Rollen in der Lieferkette stehen
Rollen werden von Spezialwerken gefertigt, oft nahe den Lagerclustern, die sie beliefern, und sowohl an Lagerhersteller als auch an Instandsetzer verkauft. Große Kegel- und Pendelrollen sind an die Cluster für schwere Lager gebunden, während kleine Zylinder- und Nadelrollen in Serie von Werken gefertigt werden, die den Markt für kompakte Lager bedienen. Nicht jedes Werk deckt jeden Typ ab, und ein Werk, das gute Nadelrollen schleift, hat nicht unbedingt die Werkzeuge für große ballige Kegelrollen. Der Beschaffungsdienst wählt nach Rollentyp, Größenbereich und Profilfähigkeit vor und fordert vor einer Serienbestellung ein Musterlos mit Profil- und Durchmesserbericht an. Hintergrund zur regionalen Fertigungskompetenz steht unter den Clustern.
Wie Rollen gefertigt und geprüft werden
- Stahldraht oder -stange wird kalt gestaucht oder zu Rohlingen geschnitten, wie unter Lagerstahl beschrieben.
- Rohlinge werden auf die vereinbarte Härte wärmebehandelt; durchgehärteter Chromstahl liegt typischerweise bei etwa 58-65 HRC.
- Durchmesser, Enden und Profil werden geschliffen und fertig bearbeitet.
- Rollen werden nach Durchmesser und Länge sortiert und oberflächengeprüft.
- Lose werden gewaschen, geölt und mit Losidentifikation verpackt.
Typische Losprüfungen umfassen Durchmesser und Durchmesserstreuung, Länge, Profil, Rauheit, Härte und sichtbare Fehler. Das erste Los eines neuen Programms wird genauer geprüft. Siehe Prüfung und Inspektion.
Rollen bestellen
Rollen werden nach Zeichnung oder Lagerbezeichnung angeboten und in Tausendern gezählt. Typische Richtwerte: Lagermuster in 3-7 Werktagen, Sondermuster in 15-30 Tagen und Serienlieferzeiten von 25-45 Tagen, vorbehaltlich schriftlicher Bestätigung für jedes Programm. Nennen Sie Rollentyp, Durchmesser, Länge, Stirnform, Profil, Werkstoff und Jahresmenge über das Angebotsformular. Zum Vergleich mit anderen Teilen kehren Sie zum Bauteil-Hub zurück oder lesen Sie über Lagerkäfige, die Rollen an Ort und Stelle halten.