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Kostenloses Ingenieurwerkzeug #058

Lager-Einpresskraftrechner

Schätzt die axiale Gleitkraft für eine idealisierte Vollwelle und einen dickwandigen eingesetzten Ring aus demselben Material. Dies ist eine Schätzung nach dem Lamé-Modell, kein Montagekraftwert eines Wälzlagerherstellers.

Lamé-GleichungenMontagekraftKaltgepresst
Schnellvoreinstellungen

Modellgrenze: gilt nur für einen gleichmäßigen elastischen Presssitz zwischen einer Vollwelle und einem konzentrischen dickwandigen Ring aus demselben isotropen Material nach dem vereinfachten offenen Lamé-Modell. Reale Wälzlagerringe, Hohlwellen, unterschiedliche Materialien, kurze Kontaktflächen und ungleichmäßige Geometrien erfordern eine Herstellerberechnung oder FEA.

Ergebnisse

Presspasskraft
—
Fugendruck p
—
Äquivalente Tonnenkraft
—
Theoretische minimale Temperaturerhöhung
—

Fugendruck (Lamé)

Presspasskraft

  • μ — validierter Gleitreibungskoeffizient für die tatsächliche Kontaktfläche
  • δ — Durchmesserübermaß (Wellenaußendurchmesser − Ringbohrung)
  • D — Nenndurchmesser der Kontaktfläche
  • Dr — tatsächliche äußere Materialgrenze des eingesetzten dicken Rings, nicht der gesamte Lageraußendurchmesser
  • E — von Welle und Ring in dieser Spezialfallgleichung gemeinsam genutztes Elastizitätsmodul

Alternative zur Heißmontage

ℹ️ Das thermische Ergebnis ist nur ΔTmin = δ/(αd), die gleichmäßige Temperaturerhöhung, die die Bohrung genau um das Übermaß erweitert. Sie bietet kein Montagespiel und ignoriert die Wärmeabgabe an die Welle. Fügen Sie ein technisch ausgelegtes Spiel hinzu und befolgen Sie die zulässige Erwärmungsmethode und Temperaturgrenze des Komponentenherstellers.

Praktisches Beispiel

Rechenbeispiel — idealisierte Ringgeometrie, δ = 0.018 mm

k = 50/80 = 0,625

p = 210000 × 0.018 / (2 × 50) × (1 − 0.625²) = 23.03 MPa

F = 23.03 × π × 50 × 18 × 0.10 / 1000 = 6.51 kN (0.66 tf)

⚠️ Kritisch: Beim Aufpressen eines Lagers auf eine Welle darf die Kraft NUR auf den Innenring ausgeübt werden. Die Kraft darf niemals über die Wälzkörper übertragen werden – dies führt zu Brinellschäden.

Für das angegebene elastische Modell aus Vollwelle und dickwandigem Ring gleichen Werkstoffs ergibt sich die Fugenpressung aus den Lamé-Gleichungen und die Einpresskraft zu F = p × π × d × L × μ.

Dr muss der äußere Werkstoffdurchmesser des aufgepressten Rings selbst sein, nicht der Gesamtaußendurchmesser eines montierten Wälzlagers.

Verwenden Sie einen für die tatsächliche Werkstoffpaarung, Oberflächengüte, Schmierung, Fügegeschwindigkeit und Flächenpressung validierten Reibwert. Da die Kraft direkt proportional zu μ ist, reichen pauschale Angaben wie „geölt“ oder „trocken“ für die Pressenauslegung nicht aus.

Es handelt sich lediglich um δ/(αd): die gleichmäßige Temperaturerhöhung, die die Bohrung exakt um das Übermaß aufweitet. Ein Fügespielzuschlag oder Abkühlverluste während der Montage sind darin nicht enthalten. Beachten Sie die Temperaturgrenzen des Herstellers.

Nein. Einführgeometrie, Losbrechreibung, Verkanten, Rauheitseinglättung, plastische Verformungen und Kanteneffekte sind nicht berücksichtigt. Sehen Sie einen durch Praxisdaten abgesicherten Prozesszuschlag vor.

Ja — leiten Sie die Montagekraft ausschließlich in den Ring mit Presspassung (Übermaßpassung) ein. Übertragen Sie die Einpresskraft niemals über die Wälzkörper; beachten Sie die Montagevorschriften des Lagerherstellers.

Die auf dieser Seite beschriebenen Verfahren wurden vom Vibromera-Team entwickelt und im Praxiseinsatz getestet, unter Verwendung des Balanset-1A, eines tragbaren Zweikanal-Auswuchtgeräts und Schwingungsanalysators für die Vor-Ort-Rotorauswuchtung.

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