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Kostenloses Ingenieurwerkzeug #054

Wärmeausdehnungsrechner für Lager

Berechnen Sie die separaten gleichmäßigen axialen Wärmeausdehnungen von Welle und Gehäuse sowie deren vorzeichenbehaftete Differenz. Geben Sie die tatsächlichen Längen, mittleren Wärmeausdehnungskoeffizienten und Temperaturänderungen ein.

δ = L × α × ΔTVorzeichenbehaftetes Erwärmen/AbkühlenKeine automatische Lagerauswahl

Abschätzung bei gleichmäßiger Temperatur: Verwenden Sie den mittleren Wärmeausdehnungskoeffizienten für jedes tatsächliche Temperaturintervall. Bei Temperaturgradienten oder zwangsbeanspruchten Strukturen integrieren Sie die thermische Dehnung oder verwenden Sie ein thermomechanisches Modell.

Ergebnisse

Axiale Wellenausdehnung δ_shaft
—
Axiale Gehäuseausdehnung δ_Gehäuse
—
Unterschiedliche Wärmeausdehnung
—

Formel zur Wärmeausdehnung

  • L — wirksame Ausgangslänge (mm)
  • α — mittlerer linearer Wärmeausdehnungskoeffizient über das angegebene Intervall (μm/(m·K), numerisch ×10⁻⁶/K)
  • ΔT — vorzeichenbehaftete Temperaturänderung gegenüber dem Referenzzustand (K oder °C Differenz)

Eingabe des Wärmeausdehnungskoeffizienten

Der Wärmeausdehnungskoeffizient hängt von Werkstoffgüte und Temperatur ab. Ermitteln Sie einen Mittelwert über das tatsächliche Intervall anhand kontrollierter Werkstoffdaten, statt eine breite Werkstofffamilie auszuwählen.

Fest-/Loslageranordnung

ℹ️ Eine Fest-/Loslagerung kann die axiale Verschiebung aus dem relativen thermischen Wachstum von Welle und Gehäuse aufnehmen; der erforderliche Verschiebeweg und der Lagertyp müssen jedoch anhand der vollständigen Anordnung mit Belastungen, Passungen, Toleranzen und Herstellerdaten ausgewählt werden.

Das Loslager muss die relative axiale Längenänderung zwischen Welle und Gehäuse aufnehmen; Längen, Temperaturen und Wärmeausdehnungskoeffizienten beider Bauteile können sich unterscheiden.

Verwenden Sie den mittleren linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten für die genaue Werkstoffsorte über den tatsächlichen Temperaturbereich; der Koeffizient hängt von Temperatur und Legierungszusammensetzung ab.

Ja. Ein negatives ΔT steht für eine Abkühlung und bewirkt eine Verkürzung (Schrumpfung).

Nein. Der Rechner gibt lediglich die vorzeichenbehaftete axiale Längenänderung aus. Die Auswahl der Lageranordnung erfordert Belastungen, Passungen, Toleranzen, verfügbaren Verschiebeweg und Herstellerdaten.

Nein. Für Radialpassung und Betriebslagerluft sind die örtlichen Durchmesser, die Ring- und Lagersitztemperaturen sowie die genaue Lagergeometrie maßgebend.

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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