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Gleitlagertechnik

Als Gleitlager bezeichnet man eine Lagerung, bei der ein zu bewegendes Bauteil, meist eine Welle, ein Wellenzapfen oder eine Leiste, auf der Gleitfläche einer feststehenden Lagerbuchse, einer Lagerschale oder einer Gleitleiste gleitet. Angewandt werden sie in nahezu allen Industriebereichen. Gleitlagerungen haben die Aufgabe, die zueinander beweglichen Teile abzustützen oder zu führen und die dabei auftretenden Kräfte aufzunehmen und zu übertragen. Die Gleitbewegung erfolgt zwischen Lagerkörper und dem jeweils gelagerten Teil. Werkstoffe, die häufig zum Einsatz kommen, sind Legierungen aus Kupfer, Zink, Zinn, Blei, ölgetränkte Sinterwerkstoffe und Kunststoffe.
Bei radial bewegten Lagern wird die Beweglichkeit der Gleitpartner durch das Lagerspiel zwischen Welle und Lagerkörper gewährleistet.

Bei Axiallagern ergibt sich das Lagerspiel erst dann, wenn die Lagerung zwei über eine gemeinsame Welle zugeordnete Axialflächen aufweist. Die Summe der gegenüberliegenden Gleitflächenabstände ergibt das Lagerspiel.

Moderne Konstruktionen stellen immer größere Anforderungen an die angebotenen Gleitwerkstoffe. Es wird mehrheitlich auch eine Wartungsfreiheit der Lagerung, selbst bei erschwerten Betriebsbedingungen, erwartet.
Ausserdem erzwingt ein ständig steigender Kostendruck eine dauerhafte Verfügbarkeit und Nutzung der eingesetzten Maschinen und Anlagen, wobei keinerlei Einschränkung der Zuverlässigkeit akzeptiert werden kann.
In diesem Zusammenhang lassen sich insbesondere durch Gleitlager optimale Lösungen verwirklichen, welche sich auch über einen langen Zeitraum als betriebssicher und zuverlässig erweisen.

Vorteile von Gleitlagern

Durch die größtenteils völlig unterschiedlichen Verwendungseigenschaften von Gleitlagern können meist auch schwierigste Anforderungen optimal erfüllt werden. Einige Gleitlager sind aufgrund des Werkstoffes und der dämpfenden Eigenschaft der Tragfläche relativ unempfindlich gegen Stöße, Vibrationen und Erschütterungen.

Gleitlager laufen vorwiegend geräuscharm, sind robust, meist auch sehr unempfindlich gegen Schmutz und benötigen nur selten zusätzliche Abdichtungen.
Lagerbuchsen werden auch geteilt ausgeführt, was sich bei besonderen Konstruktionen als vorteilhaft erweisen kann.

Nachteile von Gleitlagern

Bei einigen Gleitlagertypen ist ein höherer Anlaufmoment nicht zu vermeiden.
Nicht wartungsfreie Gleitlager benötigen stets eine ausreichende Wartung und Schmierstoffversorgung.
Der Wirkungsgrad von Gleitlagern kann im Allgemeinen als etwas geringer als bei Wälzlagern angenommen werden.

PV-Wert

Einen wesentlichen Einfluss auf die Gebrauchsdauer hat der PV-Wert.
Er ist das Produkt aus spezifischer Lagerbelastung (p) und Geschwindigkeit (v).
Die Gebrauchsdauer sinkt mit steigendem PV–Wert.

Reibung

Der Reibwert hängt von folgenden Faktoren ab:

  • Auswahl der Werkstoffpaarung
  • Rautiefen der Gegenlaufflächen
  • Spezifische Lagerbelastung
  • Gleitgeschwindigkeit
  • Lagertemperatur
  • Art der Schmierung

Bevorzugte Verwendung

Für Lagerungen mit niederen Drehzahlen, bei Schwenk- oder Axialbewegungen, bei Stoßbeanspruchung und Schmutzbelastung. Außerdem für Lagerungen mit universellen Ansprüchen, bei Landmaschinen, Baumaschinen, im Fahrzeugbau etc.
Maschinenbau-Gleitlager werden ebenfalls bei Anwendungen eingesetzt, welche eine einfache Ausführung und einen niedrigen Preis erfordern.
Die Gleitlager eignen sich ausserdem für Lagerungen bei hohen oder tiefen Temperaturen und bei besonderer Korrosionsbeständigkeit. Einsatz finden sie auch bei Lagerungen im Langzeitbereich, die eine lange Lebensdauer erfordern und wo ein verschleißfreier Lauf, meist im Bereich der Flüssigkeitsreibung, erforderlich ist. Dazu gehören Wasser- und Dampfturbinen, Generatoren, Kreiselpumpen, schwere Schiffswellenlager und dergleichen.

Faktoren für die Gebrauchsdauer:

  • Spezifische Lagerbelastung
  • Gleitgeschwindigkeit
  • PV–Wert
  • Material und Rautiefe der Gleitpartner
  • Lastzonenverteilung
  • Einschaltdauer
  • Temperatur
  • Schmierung
  • Betriebsbedingungen (z.B. Schmutz)
  • u. v. a.