Kugellager sind in vielen technischen Geräten und Maschinen weit verbreitet. In der Automobilindustrie werden Kugellager in Motoren, Getrieben, Radlagern und Lichtmaschinen verwendet. Auch in Haushaltsgeräten wie Waschmaschinen, Staubsaugern, Mixern und Ventilatoren kommen Kugellager zum Einsatz. Durch die Befestigung von Kugellagern mit Toleranzringen können zahlreiche Nachteile wie Winkel- und Fluchtungsfehler, Mittenversatz oder laute Geräusche ausgeglichen werden. Die gleichmässig verteilten Wellen wirken wie Federn und halten die Lager in Position.
Ausgleich von Fluchtungsfehlern
Grössere Fluchtungsfehler führen zu vorzeitigem Ausfall der Lager. Die Wellen eines Toleranzrings sind elastischer als eine Presspassung. Abhängig von der Federrate des Toleranzringes und der Grösse des Mittenversatzes ermöglichen die elastischen Eigenschaften der Wellen eine bessere Ausrichtung und eine längere Lebensdauer der Lager.
Grössere Radialbelastung
Je nachdem, wie stark die Wellen anfänglich zusammengedrückt wurden und ob sie sich noch innerhalb ihrer elastischen Grenzen befinden, kann es bei Aufbringen einer Radialkraft zu einer Bewegung weg vom Zentrum kommen. Dieser Belastungspunkt kann eingestellt werden. Die zentrierte Montage einer Toleranzhülse wird angewendet, wenn eine genaue Zentrierung erforderlich ist oder wenn radiale Stösse auftreten, die die zulässige Radiallast überschreiten. Eine höhere Rundlaufgenauigkeit wird durch eine entsprechende Passung von Welle und Bohrung erreicht. Gleichzeitig wird ein Durchfedern und damit eine Beschädigung der Toleranzhülsen durch Überlastung ausgeschlossen. Weiterer Vorteil: Ein Wandern der Toleranzhülse wird verhindert.
Stabilisierung bei thermischer Ausdehnung und Schrumpfung
Die Stabilisierung eines Kugellagers kann schwierig sein, wenn grosse Betriebstemperaturbereiche auftreten. Wenn der Gehäusewerkstoff keinen ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie die Laufringe des Kugellagers hat, kann sich eine typische Presspassung oder ein Gleitsitz bei Raumtemperatur bei höheren Temperaturen bilden. Der Verlust der Haltekraft verstärkt sich mit zunehmendem Kugellagerdurchmesser. Durch die Verwendung von Toleranzringen kann die Haltekraft erheblich gesteigert werden.
Reduzierung von Lärm und Vibrationen
Geräusche und Vibrationen können rotierende Geräte durch übermässigen Verschleiss und strukturelle Ermüdung beschädigen. Die federnden Eigenschaften eines Toleranzringes reduzieren beides, indem sie die Schwingungen der montierten Lager verschieben und verändern und dadurch Resonanzen minimieren oder verhindern können.
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