Leitfaden zu Lagerkäfigen

Die Hauptfunktion von Lagerkäfigen besteht darin, die Wälzkörper in den Laufbahnen zu isolieren und zu führen. Lagerkäfige können den richtigen Abstand zwischen den Wälzkörpern gewährleisten und verhindern, dass sie sich gegenseitig berühren, um die Reibung zu verringern. Sie können die Lastkraft gleichmäßig verteilen und die Rollbedingungen der Wälzkörper des Lagers führen und verbessern, um ein schädliches Gleiten zu verhindern. Das Design und das Material des Käfigs bestimmen seine Leistung und Lagerzuverlässigkeit. Sie ermöglichen es ihm, Belastungen durch Reibung, Dehnung und Trägheitskraft sowie chemischer Korrosion durch Schmier- oder Alterungssubstanzen, Lösungsmittel usw. standzuhalten. Dieser Blog soll Ihnen konstruktive Vorschläge zur Auswahl des richtigen Lagerkäfigs geben, indem er die Käfigtypen, Bruchstellen und Präventionsmaßnahmen vorstellt.

Inhaltsverzeichnis

Arten von Lagerkäfigen

Die zur Herstellung von Käfigen verwendeten Materialien müssen in der Regel eine hohe Festigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit und Verschleißfestigkeit, einen geringen Reibungsfaktor und eine geringe Dichte sowie eine hohe Schlagzähigkeit usw. aufweisen. Außerdem sollte der Ausdehnungskoeffizient dem der Wälzkörper nahe kommen. Bei gestanzten Käfigen muss das Herstellungsmaterial auch bestimmte Verarbeitungseigenschaften aufweisen. Je nach Herstellungsmaterial gibt es in der Regel folgende Käfigtypen: Käfig aus kohlenstoffarmem Stahl/Käfig aus rostfreiem Stahl, Käfig aus Bakelit/Käfig aus Nylon, Käfig aus Messing/Käfig aus Bronze/Käfig aus Aluminiumlegierung usw.

Käfig aus gestanztem Stahl

Käfige aus gestanztem Stahl bestehen meist aus durchgehend warmgewalzten dünnen Stahlplatten mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder aus rostfreiem Stahl X5CrNi18-10. Sie sind leichte Käfige mit hoher Festigkeit und können durch eine zusätzliche Oberflächenbehandlung Reibung und Verschleiß reduzieren.

Käfige aus bearbeitetem Stahl

Maschinengeschnittene Stahlkäfige bestehen normalerweise aus S355GT-Stahl (St 52); sie werden hauptsächlich in großen Lagern oder Anwendungen eingesetzt, bei denen die Gefahr einer chemischen Reaktion mit Kupferkäfigen besteht; sie können bei Temperaturen bis zu 300 °C betrieben werden und ihre Leistung wird im Allgemeinen nicht durch Mineralien oder Schmiermittel und organische Lösungsmittel beeinträchtigt, die zur Reinigung der Lager verwendet werden. Manchmal benötigen sie jedoch eine Oberflächenbehandlung, um ihre Leistung in Bezug auf Gleitfähigkeit und Verschleißfestigkeit zu verbessern.

Gestanzte Messingkäfige

Käfige aus gestanztem Messing werden hauptsächlich für kleine und mittelgroße Lager verwendet. Bei ähnlichen Anwendungen, wie etwa Kältekompressoren mit Ammoniak, neigen Käfige aus gestanztem Kupfer jedoch zur Rissbildung.

Bearbeitete Messingkäfige

Die meisten Messingkäfige bestehen aus CW612N-Gussmessing oder Schmiedemessing und ihre Leistung wird im Allgemeinen nicht durch Lagerschmiermittel wie synthetische Öle und Fette sowie organische Lösungsmittel, die zur Reinigung verwendet werden, beeinträchtigt. Die Betriebstemperatur von Messingkäfigen sollte jedoch unter 250 °C liegen.

Nylonkäfige

Der im Spritzgussverfahren hergestellte massive Käfig aus Polyamid (Nylon 66) weist eine hohe Materialelastizität und ein geringes Gewicht auf, wodurch sichergestellt werden kann, dass der Lagerkäfig gute Gleit- und Selbstschmiereigenschaften aufweist. Er kann in Arbeitsumgebungen mit Vibrationsschocks, hohen Geschwindigkeitsänderungen oder Neigungen der Innen- und Außenringe des Lagers verwendet werden. Der Betriebstemperaturbereich ist relativ breit und liegt zwischen -40 °C und 120 °C. Bei der Verwendung von Käfigen aus Polyamid-Nylon muss jedoch der Einfluss korrosiver Bestandteile im Schmiermittel berücksichtigt werden. Außerdem trocknet das Material im Vakuum aus und wird spröde.

Lagerkäfigcode

Code	Beschreibung
A oder B nach dem Haltercode zeigt an, dass der Halter durch den Außenring (A) oder den Innenring (B) geführt wird.
F	Massiver Käfig aus Stahl, geführt durch Wälzkörper.
FA	Massiver Käfig aus Stahl, geführt durch den Außenring.
FAS	Massiver Käfig aus Stahl, geführt durch den Außenring, mit Schmiernut.
FB	Massiver Käfig aus Stahl, geführt durch den Innenring.
FBS	Massiver Käfig aus Stahl, geführt durch den Innenring, mit Schmiernut.
FN	Massiver Käfig aus Stahl, geführt durch Wälzkörper.
E, H1	Halter aus Phenolharz.
FP	Käfig aus massivem Stahlstift, geführt durch den Außenring.
FPA	Käfig aus massivem Stahlstift, geführt durch den Außenring.
FPB	Haltering aus massivem Stahlstift, geführt durch den Innenring.
FV, FVI	Massiver Stahlhalter im Schleudergussverfahren, vibrationssicher, hochwertige Justierung.
LA	Massiver Käfig aus Leichtmetall, geführt durch den Außenring.
LAS	Massiver Käfig aus Leichtmetall, geführt durch den Außenring, mit Schmiernut.
LAB	Massiver Käfig aus Leichtmetall, geführt durch den Innenring.
LBS	Massiver Käfig aus Leichtmetall, geführt durch den Innenring, mit Schmiernut.
LP	Fester Stifthalter aus Leichtmetalllegierung, der durch den Außenring geführt wird.
LPA	Fester Stifthalter aus Leichtmetalllegierung, der durch den Außenring geführt wird.
LPB	Fester Stifthalter aus Leichtmetall, geführt durch den Innenring (Axial-Rillenkugellager geführt durch die Welle).
M	Massiver Messingkäfig, geführt durch Wälzkörper.
MA	Massiver Messingkäfig, der durch den Außenring geführt wird.
MAS	Massiver Messingkäfig, geführt durch den Außenring, mit Schmiernut.
MB	Massiver Messingkäfig, der durch den Innenring geführt wird.
MBS	Massiver Messingkäfig, Führung durch den Innenring, mit Schmiernut.
MR	Massiver Messingkäfig, geführt durch Wälzkörper.
MPA	Haltering aus massivem Messing mit Stift, geführt durch den Außenring.
MPB	Fester Stifthalter aus Messing, geführt durch den Innenring (Axialkugellager, geführt durch die Welle).
T	Aus Polyamidharz gepresster massiver Käfig, geführt durch den Außenring.
TA	Aus Polyamidharz gepresster massiver Käfig, geführt durch Wälzkörper.
T1	Aus Polyamidharz gepresster massiver Käfig, geführt durch Wälzkörper.
THB	Aus Polyamidharz gepresster Stifthalter, der durch den Innenring geführt wird.
TP	Aus Polyamidharz gepresster Stifthalter, der durch den Außenring geführt wird.
TPA	Aus Polyamidharz gepresster Stifthalter, der durch den Außenring geführt wird.
TPB	Aus Polyamidharz gepresster Stifthalter, der durch den Innenring geführt wird.
TN	Der Käfig aus pressgeformtem Polyamidharz wird durch Wälzkörper geführt und verwendet einen durch Zahlen gekennzeichneten Materialcode.
TNH	Aus Polyamidharz gepresster Käfig, geführt durch Wälzkörper.
TVH	Glasfaserverstärkter, pressgeformter Käfig aus Polyamidharz, geführt durch Wälzkörper.
TV1	Stifthalter aus glasfaserverstärktem Polyamidharz, pressgeformt, mit Führung durch Stahlkugeln.
TVP	Glasfaserverstärkter, pressgeformter Käfig aus Polyamidharz, geführt durch Wälzkörper.
TVP2	Glasfaserverstärkter, pressgeformter Käfig aus Polyamidharz, der durch Kugeln geführt wird.
TVPB	Aus glasfaserverstärktem Polyamidharz pressgeformter Stifthalter, der durch den Innenring geführt wird (Axial-Rillenkugellager durch die Welle geführt).
J	Halter aus gestanztem Stahl.

Beschädigung des Lagerkäfigs

Während des Betriebs von Wälzlagern kommt es aufgrund von Gleitreibung zu Erwärmung und Verschleiß, insbesondere bei Anwendungen mit hohen Temperaturen oder hohen Geschwindigkeiten, was dazu führen kann, dass der Käfig direkt verbrennt oder bricht. Eine unsachgemäße Montage oder Verwendung führt zu einer Verformung des Käfigs, erhöht die Reibung zwischen ihm und dem Wälzkörper und kann dazu führen, dass der Wälzkörper stecken bleibt oder Reibung zwischen dem Käfig und dem Ring, Lösen oder Brechen von Nieten usw. auftritt, was zu einem Käfigbruch führt. Bei kontinuierlichem Gebrauch werden abnormale Arbeitsbedingungen wie Vibrationen, Lärm und Erwärmung verschlimmert, was zu Lagerschäden führt. Es gibt normalerweise mehrere Gründe für die Beschädigung von Lagerkäfigen:

1) Übermäßige Drehmomentbelastung

2) Zu hohe Geschwindigkeit oder zu häufige Geschwindigkeitswechsel

3) Schlechte oder unzureichende Schmierung

4) Fremdkörper stecken fest oder Verunreinigungen sind eingedrungen

5) Arbeitsumgebung mit starken Vibrationen

6) Unsachgemäße Installation

7) Abnormaler Temperaturanstieg

Maßnahmen zur Vermeidung von Lagerkäfigschäden

1) Wählen Sie das geeignete Lagermodell entsprechend den Einsatzbedingungen

2) Überprüfen Sie die Schmierbedingungen und verwenden Sie die entsprechende Schmiermethode und das entsprechende Schmiermittel

3) Richtige Auswahl der Käfigmaterialien und -typen

4) Achten Sie auf die Installation und Verwendung von Lagern

5) Wählen Sie Lager, die die Steifigkeitsanforderungen des Lagergehäuses erfüllen

Fazit

Unter den Arbeitsbedingungen komplexer Belastungen und hoher Rotationsgeschwindigkeit sind die Zentrifugalkräfte, Stöße und Vibrationen, denen der Wälzlagerkäfig standhalten muss, relativ groß, und die Gleitreibung zwischen dem Käfig und dem Wälzkörper erzeugt auch viel Wärme. Dies kann zu Käfigversagen, sogar Verbrennungen und Brüchen führen. Daher muss das Käfigmaterial eine gewisse Festigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit, Verschleißfestigkeit, Schlagzähigkeit, geringe Reibung und Dichte aufweisen und sein linearer Ausdehnungskoeffizient muss nahe an dem des Wälzkörpers liegen. Darüber hinaus muss das Käfigmaterial auch eine gute Verarbeitungsleistung aufweisen, um komplexe Stanzverformungen bewältigen zu können.

Bei der Auswahl der Käfigmaterialien müssen auch die Auswirkungen chemischer Medien wie Schmiermittel, Schmiermittelzusätze, organische Lösungsmittel und Kühlmittel sowie spezielle Verwendungs- und Arbeitsbedingungen wie Hochtemperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Selbstschmierung (Verwendung im Vakuum) oder Nichtmagnetismus berücksichtigt werden.