Presspassung

Eine Presspassung ist eine spezielle Art der Passung, bei der die Welle und die Bohrung so aufeinander abgestimmt sind, dass beim Fügen eine kraftschlüssige Verbindung durch Reibung entsteht. Diese Verbindung wird durch eine Übermaßpassung erreicht, bei der der Außendurchmesser der Welle größer ist als der Innendurchmesser der Bohrung.

Arten von Presspassungen:

  • Übermaßpassung: Die Welle ist größer als die Bohrung, wodurch beim Fügen eine elastische Verformung auftritt.
    Diese Art sorgt für eine feste Verbindung, die hohe Drehmomente oder Axialkräfte übertragen kann.
  • Übergangspassung: Die Passung kann je nach Fertigungstoleranzen ein leichtes Spiel oder ein geringes Übermaß aufweisen.
    Wird oft bei Teilen verwendet, die ggf. zerlegt werden müssen.

Anwendungsbereiche:

  • Wälzlagerbefestigung: Wälzlager werden häufig durch Presspassungen auf Wellen oder in Gehäusen montiert.
  • Riemenscheiben, Zahnräder und Kupplungen: Diese Bauteile werden mittels Presspassungen sicher auf Wellen befestigt.
  • Rotoren und Motorwellen: Presspassungen übertragen hohe Drehmomente und sorgen für hohe Rundlaufgenauigkeit.
  • Maschinenbau: Allgemeine Anwendungen, bei denen eine spielfreie, feste Verbindung notwendig ist.

Montage von Presspassungen:

  • Kaltmontage: Das Teil wird mit Kraft (z. B. Hydraulikpresse) eingepresst.
    Geeignet für kleinere Bauteile.
  • Erwärmen und Abkühlen (Schrumpfpassung): Die Bohrung wird durch Erwärmen ausgedehnt oder die Welle durch Abkühlen verkleinert.
    Nach Temperaturausgleich entsteht die Presspassung durch Schrumpfen oder Ausdehnen.
  • Hydraulische Montage: Bei größeren Bauteilen kann ein Ölfilm unter Druck die Montage erleichtern.

Berechnung der Presspassung:

Toleranzklassen nach ISO 286:

  • Bohrung: z. B. H7, H8
  • Welle: z. B. k6, m6, n6

Übermaßberechnung:

  • Die Differenz zwischen dem kleinsten Durchmesser der Bohrung und dem größten Durchmesser der Welle bestimmt das Übermaß.

Beispiel

  • Bohrung H7 (Ø 50,000 bis 50,021 mm)
  • Welle k6 (Ø 50,040 bis 50,060 mm)
    Übermaß: 0,019 bis 0,060 mm

Vorteile einer Presspassung:

  • Hohe Kraftübertragung durch Reibschluss.
  • Spielfreie Verbindung – ideal für präzise Anwendungen.
  • Dauerhaftigkeit und Zuverlässigkeit auch bei Vibrationen.
  • Keine zusätzlichen Verbindungselemente wie Schrauben oder Keile erforderlich.

Nachteile:

  • Schwierige Demontage.
  • Erfordert präzise Fertigungstoleranzen.
  • Risiko von Verformungen oder Schäden bei unsachgemäßer Montage.
  • Was gilt bei der Montage von Wälzlagern bei einer Presspassung zu beachten?

Pitting ist ein Begriff, der einen spezifischen Schaden beschreibt, der bei Wälzlagern auftreten kann. Es handelt sich dabei um die Bildung von kleinen Vertiefungen oder Gruben auf den Laufbahnen und Wälzkörpern des Lagers. Diese Schäden entstehen durch Materialermüdung oder Oberflächenbelastungen, die die Belastungsgrenzen des Materials überschreiten.

Es gibt verschiedene Anordnungen bei Wälzlagern, die je nach den Anforderungen der Anwendung und den Belastungen gewählt werden können.

Ein Betriebsspiel bei Wälzlagern bezieht sich auf das gewollte, minimale axiale oder radiale Spiel, das zwischen den Wälzkörpern und den Laufbahnen im Lager vorhanden ist. Dieses Spiel wird während des Betriebs des Lagers beibehalten, um eine ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen.

Die Drehzahl bei Wälzlagern bezieht sich auf die maximale Rotationsgeschwindigkeit, mit der das Lager betrieben werden kann, ohne dass es zu Schäden kommt. Die Drehzahl wird üblicherweise in Umdrehungen pro Minute (RPM) angegeben und ist ein wichtiger Parameter bei der Auswahl eines geeigneten Lagers für eine bestimmte Anwendung. Bei Hochgeschwindigkeitslagern wird die Drehzahl für die Schmiermittel Öl und Fett separat angegeben.

Bei Schrägkugellagern gibt es unterschiedliche Druckwinkel, weil sie für die Aufnahme sowohl radialer als auch axialer Belastungen konzipiert sind. Der Druckwinkel oder der Kontaktwinkel variiert je nach Design und Konstruktion des Lagers, um die optimale Leistung für die spezifischen Belastungsanforderungen zu gewährleisten.

Ein Lagerbock auch Stehlagergehäuse genannt ist eine Art von Lagergehäuse, das in der Maschinenbau- und Anlagenindustrie verwendet wird. Es dient zur Aufnahme von Wälzlagern, die wiederum Wellen unterstützen und bewegen. Stehlagergehäuse sind so konstruiert, dass sie auf einem Boden oder einer anderen flachen Fläche montiert werden können. Sie bieten Stabilität und Schutz für die Lager und sind oft aus robustem Material wie Grauguss oder Ferroguss gefertigt.

Lagerluft bezieht sich auf den freien Raum oder das Spiel zwischen den verschiedenen Komponenten eines Wälzlagers, wie zum Beispiel den Kugeln oder Rollen und den umgebenden Laufringen. Diese Luft oder dieses Spiel ist notwendig, um sicherzustellen, dass das Lager reibungslos funktioniert und sich bei Betrieb richtig ausdehnen und kontrahieren kann. Die Lagerluft hat direkte Auswirkungen auf die Funktionsweise und Leistung des Lagers.

Im Gegensatz zu Festlagern ermöglicht ein Loslager eine begrenzte Bewegung entlang einer Achse. Es erlaubt eine gewisse axiale Verschiebung, um thermische Ausdehnung, Montagetoleranzen oder andere Bewegungen aufzunehmen.

In der Wälzlager Kennzeichnung werden Buchstaben und Zahlen verwendet, um verschiedene Eigenschaften und Merkmale des Lagers zu beschreiben. Grundsätzlich sind die Lagerkurzzeichen in der DIN 6231 genormt.  Das Kurzzeichen für ein Wälzlager besteht aus mindestens einem Basiszeichen und kann noch Vorsetzzeichen und Nachsetzzeichen enthalten. Das Basiszeichen enthält die Zeichen für die Lagerreihe und die Lagerbohrung. Diesem Basiszeichen folgt  oft als “Suffixe” oder “Nachsetzzeichen” benannt, Ziffern oder Buchstaben die zusätzliche Informationen über das Lager liefern.

Die Tragzahl bei Wälzlagern ist eine Kennzahl, die die axiale und/oder radiale Tragfähigkeit eines Lagers angibt. Die Tragzahl wird üblicherweise durch den Hersteller des Lagers angegeben in Newton (N) oder Kilo Newton (kn). Sie wird oft als dynamische Tragzahl und/oder statische Tragzahl angegeben.

Um bei einer Lagerung durch Wälzlager die Steifigkeit oder Laufgenauigkeit zu erhöhen, benötigt man bei verschiedenen Anwendungen ein negatives Betriebsspiel. D. h. es wird bei den Lagern eine Vorspannung angestrebt. Je nach Lagerart wird zwischen axialer und radialer Vorspannung unterschieden. Axial-Zylinderrollenlager und Axial- Kugellager können nur axial vorgespannt werden. Zylinderrollenlager können aufgrund Ihrer Konstruktion nur radial vorgespannt werden. Einreihige Schrägkugellager und Kegelrollenlager werden häufig mit einem oder mehreren Lagern als Sätze verbaut und werden auch vorgespannt. Auch Rillenkugellager mit Lagerluft C3 werden in der Regel axial vorgespannt verbaut.

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