Lagergröße

Sie erfolgt im allgemeinen schrittweise, oft wiederholend, durch einen Vergleich zwischen

1. dem vorhandenen Belastungsverhältnis und den dafür üblichen Mindestwerten
2. der auf das Lager wirkenden Kraft und der zulässigen Belastung
3. der vorhandenen und der zulässigen Flächenpressung
4. der vorhandenen und der zulässigen Gleitgeschwindigke
it
5. der vorhandenen spezifischen Lagerleistung und der in der Praxis zulässigen.

zu 1:
Das Belastungsverhältnis (C/F) ist eine Kennzahl für die Ausnutzung einer Lagerung,
wobei nach Formel (5) gilt:

(5)

(C/F)vorh ≥ (C/F)min

[kN]

Mit den nach Tabelle 3 üblichen Mindestwerten für (C/F) bei verschiedenen
Gleitpaarungen lässt sich durch Umformen von (5) die erforderliche dynamische
Tragzahl C nach (5a) überschlägig bestimmen, so dass dann aus den Katalogtabellen
eine passende Lagergröße herausgesucht werden kann.

(C/F)min

Stahl/Messing Stahl/Bronze Stahl/Stahl Stahl/PTFE-
Bronzegewebe
Stahl/PTFE-
Nylongewebe
2 2 2 1,75 1,5

Tabelle 3: Übliche Belastungsverhältnisse

(5a)

Cerf (C/F)min . Fvorh

[kN]

zu 2:
Die auf ein Lager wirkende, vorhandene Kraft kann als statische Last direkt für den Vergleich
benutzt werden, oder sie berechnet sich bei dynamischer Belastung nach Formel (2), (3) oder (4).
Falls gekontert wird mit zwei Muttern, muss die im Außengewinde des Gelenkkopfes oder in der
Verbindungsstange entstehende Zugspannung berücksichtigt werden. Immer aber muss die
vorhandene statische oder dynamische Last kleiner sein als die zulässige Belastung, die sich mit
der Formel (6) errechnet aus der statischen Tragzahl
Co des ausgewählten Lagers, die
gegebenenfalls reduziert werden muss durch den Belastungsfaktor fB nach Bild 1 und den
Temperaturfaktor fT nach Tabelle 4.

Temperatur 80o 100o 150o 200o 250o
geschmiert 1 1 1 0,8 0,5
wartungsfrei 1 1 0,8 0,5 0,3

Tabelle 4: Temperaturfaktoren FT

(6)

Fr, zul = Co . fB . fT

[kN]

(6a)

Fa, zul = a . Fr, zul

[kN]

Falls konstruktiv keine Lagergröße vorgegeben ist, kann durch Umstellung von
Formel (6) die erforderliche statische Tragzahl erm
ittelt und aus den Katalogtabellen 
ein Gelenkkopf ausgewählt werden.

(7)

Formel 7 title =

[kN]

zu 3:
Die vorhandene Belastung einer Gleitfläche kann nach Formel (8) ermittelt werden.

Sie muss kleiner sein als der in Tabelle 1 für eine gewählte Gleitpaarung in der Praxis
übliche Richtwert für Flächenpressung.

(8)

Pvorh = Pzul /(C/F)vorh

[N/mm2]

Pzul nach Tabelle 1, F nach Formel (2), (3) oder (4)

zu 4:
Die vorhandene, mittlere Gleitgeschwindigkeit vm ergibt sich nach Formel (9) aus der
Drehfrequenz der Kurbel K und dem Gleitweg des Gelenklagers G. (Er entspricht bei einer Umdrehung
von K dem doppelten Bogen b zwischen den Umkehrpunkten 1 und 2 in Bild 5 und
damit dem doppelten Schwenkwinkel b
).

Schwenkwinkel b im Kurbeltrieb





Bild 5: Schwenkwinkel b im Kurbeltrieb

(9)

Formel 9

[m/s]

Innenring-Durchmesser dK [mm] (Tabelle 12) und f [1/min]

Bei vollen Umdrehungen des Schwenklagers ist für b 180o einzusetzen. Die
vorhandene Gleitgeschwindigkeit muss kleiner als die nach Tabelle 5 zulässige sein.

Vzul [m/s] Schwenkung Drehung
Stahl/Stahl 0,15 0,10
Stahl/Bronze oder Messing 0,25 1,00
wartungsfrei 0,25 0,35
kurzzeitig

Tabelle 5: zulässige Gleitgeschwindigkeit

zu 5:
Das Produkt p . v kann als spezifische Lagerleistung PL gedeutet werden, Formel (10).

Damit steht ein Schätzwert für die Wärmeentwicklung pro mm2 Gleitlagerfläche zur
Verfügung, hauptsächlich abhängig von der Gleitpaarung, von der verwendeten 
Schmierung/Kühlung sowie von der vorhandenen Flächenpressung und
Gleitgeschwindigkeit.
Bei wartungsfreien Lagern nimmt bei steigender Wärmeentwicklung die zulässige
Flächenpressung ab (siehe Tabelle 1+4).

(10)

PL, vorh = pvorh . Vvorh

/

Gleitgeschwindigkeit v nach (9)
Flächenpressung p nach (8)

Nach der Lagerauswahl muss dann mit Tabelle 6 gelten: PL,vorh PL, zul

PL, zul
[W/mm2]

Stahl/Bronze, (Messing), (Stahl)

wartungsfrei

0,5

1,3

Tabelle 6: zulässige spezifische Lagerleistung


Tabelle 12: Innenring-Ø dk für Gelenkköpfe/Gelenklager

Maßreihe K Maßreihe E
Größe Ø dk Größe Ø dk
2 5,20 6 10,0
3 7,94 8 13,0
4 9,52 10 16,0
5 11,11 12 18,0
6 12,70 15 22,0
8 15,87 17 25,0
10 19,05 20 29,0
12 22,22 25 35,5
14 25,40 30 40,7
16 28,57 35 47,0
18 31,75 40 53,0
20 34,92 45 60,0
22 38,10 50 66,0
25 42,86 60 80,0
30 50,80 70 92,0
35 57,15 80 105,0
40 65,96 90 115,0
50 82,00 100 130,0