Axiallager werden in drei Haupttypen eingeteilt, je nachdem, wie sie Axiallasten aufnehmen:
Gleitlager (Zapfenlager) – auch Anlaufscheiben oder Anlaufringe genannt – tragen Lasten über eine präzisionsgeschliffene, flache Gleitfläche. Diese Oberfläche wird typischerweise von einem Schmierölfilm getragen und weist häufig maschinell bearbeitete Rillen zur Verteilung des Schmiermittels auf. Sie sind kompakt, stoßfest und eignen sich gut für schwere Lasten bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten.
Kugeldrucklager bestehen aus einem Kugelring, der zwischen zwei gerillten Anlaufscheiben positioniert ist. Sie können mittlere Axiallasten bei hohen Geschwindigkeiten mit geringer Reibung bewältigen; Allerdings sind sie kaum für radiale Belastungen geeignet und reagieren sehr empfindlich auf Fehlausrichtungen.
Axialrollenlager – zu denen zylindrische, kegelförmige oder sphärische Rollenvarianten gehören – ersetzen Kugeln durch Rollen und vergrößern so die Kontaktfläche, um die Tragfähigkeit zu verbessern. Beispielsweise können Kegelrollenlager erhebliche kombinierte radiale und axiale Belastungen in Getriebesystemen mit hoher Kapazität aufnehmen.
Sind Axiallager axial oder radial?
Wie der Name schon sagt,Axiallagersind axial. Sie sind so konzipiert, dass sie axiale Belastungen – Kräfte, die parallel zur Mittellinie der Welle wirken – und nicht radiale Belastungen, die senkrecht zur Welle wirken, aufnehmen können. Dies ist ein entscheidender Unterschied bei der Lagerauswahl: Radiallager tragen Querlasten und das Gewicht der Welle selbst, während Axialdrucklager dem Schub entgegenwirken, der andernfalls dazu führen würde, dass sich die Welle entlang ihrer Längsachse verschiebt.
Bei industriellen Lageranwendungen ist die Unterscheidung zwischen axialer und radialer Unterstützung von entscheidender Bedeutung. Axialdrucklager wurden speziell für die besonderen Anforderungen axialer Belastung entwickelt. Sie stellen sicher, dass rotierende Komponenten eine präzise axiale Positionierung beibehalten und unerwünschte Verschiebungen unter Betriebsbelastung verhindern. Dieses spezielle Design ist in Umgebungen mit hoher Zuverlässigkeit unerlässlich, in denen unsachgemäßes Lastmanagement zu vorzeitigem Verschleiß oder katastrophalen Ausfällen führen kann. Durch die Auswahl des geeigneten Lagertyps für jede Lastrichtung können Konstrukteure optimale Leistung und Haltbarkeit für das gesamte System gewährleisten.
Die Richtung der Belastung bestimmt die Kontaktgeometrie, die wiederum bestimmt, wo das Material die größte Festigkeit aufweisen muss und wie das Schmiermittel abgegeben und zurückgehalten wird. Eine Standard-Anlaufscheibe verfügt über eine flache, ringförmige Kontaktfläche senkrecht zur Welle, wodurch axiale Kräfte über den gesamten Ring verteilt werden können. Ein Radialgleitlager hingegen besteht aus einer zylindrischen Bohrung, die seitliche Kräfte über ihren Umfang verteilt. Wenn einer der beiden Typen einer Belastung ausgesetzt wird, für die er nicht ausgelegt ist, schrumpft die Kontaktfläche effektiv und der Druck steigt, was letztendlich zu einem Oberflächenversagen führt.
In praktischen Maschinen wirken diese beiden Lastarten selten isoliert; Folglich kombinieren die meisten industriellen Lageranwendungen Axiallagerelemente mit radialer Unterstützung. Die Aufgabe des Ingenieurs besteht darin, sicherzustellen, dass jede Last von der dafür ausgelegten Komponente getragen wird – der Axialschub wird auf die Druckfläche geleitet, während die Radiallast auf den Lagerzapfen geleitet wird – und so zu verhindern, dass eine Oberfläche eine Last trägt, für die sie nicht vorgesehen ist. Wenn ein Axiallager erheblichen radialen Belastungen ausgesetzt ist (oder umgekehrt), ist diese Fehlausrichtung in der Lastverteilung häufig die Hauptursache für vorzeitigen Verschleiß.