Auswahlhilfe für zweireihige Kegelrollenlager

Die Auswahl einer zweireihiges Kegelrollenlager Die Auswahl des richtigen Lagers ist keine einfache Katalogsuche – sie erfordert die genaue Abstimmung von Konstruktion, Tragfähigkeit, Drehzahl und Werkstoffgüte auf die Anforderungen Ihrer Anwendung. Gelingt Ihnen dies, erhalten Sie ein Bauteil, das jahrelang zuverlässig unter hoher Belastung läuft. Liegt die Wahl falsch, drohen vorzeitiger Ausfall, ungeplante Stillstandszeiten und kostspielige Ersatzbeschaffungen. Dieser Leitfaden erklärt Ihnen alles Wissenswerte: Was diese Lager sind und wann sie sinnvoll sind, welche Leistungsfaktoren am wichtigsten sind, wie Sie das passende Produkt für Ihre Anforderungen finden und wie Sie es für eine maximale Lebensdauer installieren und warten. CHG Bearing fertigt seit 1998 hochpräzise Wälzlager, und dieser Leitfaden spiegelt das praktische Wissen wider, das unser Ingenieurteam täglich anwendet.

​

Was ist ein zweireihiges Kegelrollenlager und wann sollte es in Hochleistungsanwendungen eingesetzt werden?

Kernkonstruktion und -struktur

Ein zweireihiges Kegelrollenlager besteht aus zwei Reihen konischer Rollen, deren Kontaktlinien entlang der Lagerachse in einem gemeinsamen Scheitelpunkt zusammenlaufen. Diese Geometrie gewährleistet echten Wälzkontakt in beiden Reihen gleichzeitig und minimiert so die Gleitreibung unter Last. Die beiden Reihen sind typischerweise entweder als TDO (Außenring einteilig, Innenringe getrennt – entspricht der einreihigen Montage) oder als TDI (Innenring einteilig, Außenringe getrennt mit einem Distanzring zur Einstellung des Lagerspiels) ausgeführt. Beide Ausführungen ermöglichen es dem Lager, die axiale Verschiebung der Welle in beide Richtungen zu kontrollieren. Dadurch ist es ein echtes bidirektionales Festlager, was häufig bedeutet, dass kein zweites Festlagerelement auf der Welle erforderlich ist.

Wann sollte man sich für eine zweireihige Konfiguration entscheiden?

Das zweireihiges Kegelrollenlager Die zweireihige Lagereinheit ist die richtige Wahl, wenn Ihre Anwendung hohe Radiallasten mit bidirektionalen Axialkräften auf engstem axialem Raum kombiniert. Zwei einreihige, Rücken an Rücken montierte Lager erreichen zwar dieselbe Lastgeometrie, die zweireihige Einheit jedoch mit kürzerer Wellenlänge. Dadurch wird das Biegemoment auf die Welle reduziert und die Gehäusekonstruktion vereinfacht. In Walzwerken, Getrieben, Hebezeugen, Bergbaumaschinen und Tunnelbaumaschinen – den Kernanwendungsbereichen der Produkte von CHG Bearing – sind diese Vorteile entscheidend.

TDO vs. TDI: Die richtige Konfiguration für den jeweiligen Einsatz

TDO-Lager verhalten sich wie zwei einreihige Kegelrollenlager in Rücken-an-Rücken-Anordnung und eignen sich besonders für höhere kombinierte Lasten, bei denen Steifigkeit Priorität hat. TDI-Lager mit ihrem einstellbaren Lagerschalenabstandshalter sind besonders geeignet für Anwendungen mit mittleren Lasten, bei denen eine Feinabstimmung des Lagerspiels während der Installation erforderlich ist, um Laufgenauigkeit und Wärmeentwicklung zu optimieren. Die Bestimmung der für Ihr System benötigten Konfiguration ist der erste Schritt im Auswahlprozess.

Tragfähigkeit und Leistungsfaktoren von zweireihigen Kegelrollenlagern, die Sie vor der Auswahl berücksichtigen sollten

Radial- und Axiallastbewertung

Das zweireihige Kegelrollenlager dient primär der Aufnahme radialer Lasten. Durch seine Kegelform entsteht jedoch bei radialer Belastung auch eine innere Axialkraft. Diese induzierte Axialkraft muss durch eine entgegengesetzte Axialkraft oder ein zweites Lager ausgeglichen werden. Bei der Dimensionierung ist stets die kombinierte Radial- und Axiallast zu berechnen, die entsprechenden X- und Y-Faktoren aus den Herstellerangaben anzuwenden und die äquivalente dynamische Last zu ermitteln. Diese ist mit der dynamischen Tragzahl (C) des Lagers zu vergleichen, um die L10-Lebensdauer abzuschätzen. CHG-Lager decken Innendurchmesser von 150 mm bis 1,500 mm ab und bieten Ingenieuren somit die benötigten Tragzahlen für Anwendungen von mittelgroßen Getrieben bis hin zu großen Walzgerüsten.

Werkstoffgüte und ihre Auswirkung auf die Leistung

Die Materialauswahl bestimmt direkt die Dauerfestigkeit, die Temperaturbeständigkeit und die Dimensionsstabilität. CHG Bearing liefert zweireihige Kegelrollenlager Es ist in drei Werkstoffgüten erhältlich: GCr15 für Standard-Industrieanwendungen, GCr15SiMn für verbesserte Härtbarkeit bei größeren Querschnitten und G20Cr2Ni4A für einsatzgehärtete Anwendungen, die neben einer verschleißfesten Oberfläche auch eine hohe Kernzähigkeit erfordern – typisch für stoßbelastete Bergbau- und Tunnelbaumaschinen. Die Wahl der richtigen Werkstoffgüte für den jeweiligen Einsatzzyklus ist genauso wichtig wie die Wahl der richtigen Größe.

Geschwindigkeitsbegrenzungen und thermische Aspekte

Kegelrollenlager weisen im Vergleich zu Kugellagern ähnlicher Größe niedrigere Grenzdrehzahlen auf, da die Reibung zwischen Rollenende und Flansch mit steigender Drehzahl stark zunimmt. Bei anspruchsvollen Anwendungen, in denen zweireihige Kegelrollenlager zum Einsatz kommen, stellt dies selten ein Problem dar – Walzwerke und Bergbaumaschinen arbeiten mit moderaten Drehzahlen. Bei Getriebeanwendungen mit höheren Eingangsdrehzahlen sollte jedoch stets die Referenzdrehzahl des Lagers mit der tatsächlichen Betriebsdrehzahl verglichen und geprüft werden, ob zur Wärmeabfuhr eine Schmierung mit Fett oder Öl erforderlich ist.

Wie wählt man das richtige zweireihige Kegelrollenlager in Abhängigkeit von Drehzahl, Belastung und Betriebsbedingungen aus?

Schritt 1 – Lastprofil und Lebensdaueranforderung definieren

Beginnen Sie mit der maximalen Radiallast, der maximalen Axiallast in jeder Richtung und der angestrebten L10-Lebensdauer in Betriebsstunden. Für Walzwerksanwendungen ist eine Auslegungslebensdauer von 30,000–50,000 Stunden typisch; für Hebezeuge gelten 20,000 Stunden als üblicher Richtwert. Berechnen Sie anhand dieser Werte die erforderliche dynamische Tragzahl und ermitteln Sie geeignete Lagergrößen aus dem CHG-Lagerprogramm (Innendurchmesser 150–1,500 mm).

Schritt 2 – Konfiguration basierend auf Wellen- und Gehäuseanordnung auswählen

Wenn die Geometrie Ihrer Welle und Ihres Gehäuses eine Anpassung während der Montage zulässt und Sie mit mittleren Belastungen des Wellenhalses arbeiten, ist die TDI-Konfiguration mit ihrem verstellbaren Distanzstück die optimale Wahl. Für Anwendungen mit höheren Belastungen und höherer Steifigkeit – wie Getriebeausgangswellen, Fördertrommeln im Bergbau oder Hauptantriebe von Tunnelbohrmaschinen – bietet die TDO-Konfiguration die erforderliche Steifigkeit und Lastverteilung.

Schritt 3 – Betriebsumgebung und Dichtungsanforderungen bestätigen

In staubigen Bergbauumgebungen und Walzwerken mit Wassernebelbelastung ist eine effektive Abdichtung unerlässlich, um das Eindringen von Verunreinigungen in die zweireihigen Kegelrollenlager zu verhindern. Verwenden Sie nach Möglichkeit abgedichtete oder geschützte Ausführungen und stellen Sie sicher, dass das gewählte Schmiermittel mit dem Betriebstemperaturbereich kompatibel ist. Bei Anwendungen in der Nähe von Schmelzwerken oder Warmbandlinien prüfen Sie, ob das Fett seine Viskosität bei erhöhten Temperaturen beibehält, oder wechseln Sie zur Umlaufschmierung. Für anwendungsspezifische Schmierberatung wenden Sie sich bitte an mia@hgb-bearing.com oder bei Anfragen zu CHG Bearing an sale@chg-bearing.com.

Tipps zur Installation, Schmierung und Wartung für eine lange Lebensdauer von zweireihigen Kegelrollenlagern

Richtiges Installationsverfahren

Eine fehlerhafte Montage ist die häufigste Ursache für vorzeitigen Ausfall von zweireihigen Kegelrollenlagern. Verwenden Sie stets die geeigneten Montagewerkzeuge – einen Lagereinbausatz oder eine Hydraulikpresse –, um die Kraft auf den zu montierenden Ring und niemals auf die Wälzkörper auszuüben. Bei Innenringen mit Presspassung in Lagern mit großem Bohrungsdurchmesser (über 300 mm) ermöglicht das Erhitzen des Rings auf 80–100 °C mittels Induktionsheizung eine Gleitpassung, die nach dem Abkühlen zur Presspassung wird. Dadurch wird das Risiko einer Beschädigung der Laufbahn durch das Einpressen vermieden. Prüfen Sie nach der Montage, ob sich das Lager mit der für die jeweilige Konfiguration vorgeschriebenen Vorspannung bzw. dem vorgeschriebenen Lagerspiel frei dreht.

Schmierintervalle und Fettauswahl

Für fettgeschmierte zweireihige Kegelrollenlager Im normalen Industriebetrieb ist eine Nachschmierung alle 1,000–2,000 Betriebsstunden ein praktikabler Anfangsintervall, das je nach Temperatur, Verschmutzungsgrad und Belastung angepasst werden sollte. Verwenden Sie für die meisten Anwendungen Lithiumkomplex- oder Polyharnstofffett der NLGI-Klasse 2. Fette mit unterschiedlichen Verdickungsmitteln dürfen niemals gemischt werden. Bei ölgeschmierten Systemen – wie sie häufig in Getrieben vorkommen – sollte das Öl nach den ersten 500 Betriebsstunden gewechselt werden, um Einlaufverschleißpartikel zu entfernen. Anschließend ist ein jährlicher Ölwechsel oder ein Wechsel gemäß den Vorgaben des Originalherstellers (OEM) erforderlich.

​

Zustandsüberwachung und Austausch von Auslösern

Schwingungsanalyse und Temperaturüberwachung sind die zuverlässigsten Frühwarnsysteme für den Zustand zweireihiger Kegelrollenlager. Ein unerklärlicher Anstieg der Betriebstemperatur (mehr als 15 °C über dem Ausgangswert) oder eine Veränderung des hochfrequenten Schwingungsmusters geht sichtbaren Schäden an den Laufbahnen typischerweise um Hunderte von Stunden voraus. Dies gibt den Wartungsteams Zeit, einen geplanten Austausch einzuplanen. Bei der Demontage eines Lagers zur Inspektion ist auf Abplatzungen an den Wälzkörperkontaktflächen, Reibkorrosion an der Bohrung oder am Gehäusesitz sowie Dichtungsverschleiß zu achten. Die über 70 Prüfgeräte von CHG Bearing – darunter Koordinatenmessgeräte, Rundheitsmessgeräte und Reibmomentprüfgeräte – bilden die Grundlage für die Qualitätssicherung, die bereits bei der Fertigung beginnt und die Kunden über die gesamte Lebensdauer des Lagers hinweg unterstützt.

Fazit

A zweireihiges Kegelrollenlager Die Lösung für kombinierte Radial- und Axialbelastung in einer kompakten Einheit – die Auswahl des richtigen Lagers erfordert sorgfältige Berücksichtigung von Lastprofil, Werkstoffgüte, Konfiguration und Betriebsumgebung. CHG Bearing, gegründet 1998 in Luoyang und ISO 9001-zertifiziert, bringt über 25 Jahre Erfahrung in der Präzisionslagerfertigung in jedes Produkt dieser Reihe ein. Mit Innendurchmessern von 150 mm bis 1,500 mm, drei Werkstoffgüten und TDO- sowie TDI-Konfigurationen bieten wir Ihnen das Produkt und das Know-how für Ihre Anwendungsanforderungen. Setzen Sie auf Präzision, setzen Sie auf Zuverlässigkeit – setzen Sie auf CHG Bearings.

FAQ

Frage 1: Worin besteht der Unterschied zwischen zweireihigen Kegelrollenlagern der Typen TDO und TDI?

A: TDO verfügt über einen einteiligen Außenring und entspricht einer einreihigen Rücken-an-Rücken-Montage, die sich für hohe kombinierte Lasten eignet. TDI hat einen einteiligen Innenring mit einem verstellbaren Distanzstück und ist für Rollhalskonstruktionen mit mittleren Lasten vorzuziehen.

Frage 2: Welchen Innendurchmesserbereich deckt das CHG-Lager ab?

A: Von 150 mm bis 1,500 mm als Standard, von Getrieben bis hin zu den größten Walzwerksanwendungen.

Frage 3: Welche Materialgüte eignet sich am besten für Bergbau- und Tunnelbaugeräte?

A: G20Cr2Ni4A, das eine hochresistente Hülle mit einem zähen Kern kombiniert, um den für Untertagemaschinen typischen Stoßbelastungen standzuhalten.

Spezifizieren Sie Ihr zweireihiges Kegelrollenlager mit Expertenberatung – kontaktieren Sie CHG Bearing noch heute.

Die Wahl des richtigen Lagers ist einfacher mit dem richtigen Partner. CHG Bearing vereint über 25 Jahre Erfahrung in der Präzisionsfertigung, ISO 9001-zertifizierte Qualitätskontrolle und ein engagiertes Ingenieurteam, das Ihre Lastdaten und Betriebsbedingungen analysiert. Ob Standardprodukt oder kundenspezifische Lösung für ungewöhnliche Bohrungsgrößen oder extreme Umgebungsbedingungen – wir liefern. Kontaktieren Sie uns per E-Mail. verkauf@chg-bearing.comUnsere Anwendungstechniker werden sich mit einer konkreten Empfehlung bei Ihnen melden – nicht nur mit einer Katalogseite.

Referenzen

1. Harris, TA, & Kotzalas, MN (2007). Wälzlageranalyse: Grundlegende Konzepte der Lagertechnik (5. Aufl.). CRC Press / Taylor & Francis Group.

 2. SKF-Gruppe. (2018). SKF WälzlagerkatalogSKF Publishing.

3. Timken Company. (2015). Leitfaden zur Lagerauswahl und -anwendungDie Timken Company.

4. ISO 281:2007. Wälzlager – Dynamische Tragzahlen und NennlebensdauerInternationale Organisation für Normung.

5. Eschmann, P., Hasbargen, L. & Weigand, K. (1985). Kugel- und Rollenlager: Theorie, Konstruktion und Anwendung. John Wiley & Söhne.

6. Hamrock, BJ, Schmid, SR, & Jacobson, BO (2004). Grundlagen der Flüssigkeitsfilmschmierung (2. Aufl.). Marcel Dekker.