Gleitlager – Grundlagen, Eigenschaften und Anwendungen

2022-09-17 04:45:53 By : Ms. Olivia Zeng

Gleitlager sind das Pendant zu Wälzlagern. Sie sind einfacher im Aufbau und somit kostengünstiger einzusetzen. Wie sie aufgebaut sind, welche Werkstoffe und Schmierarten es gibt und welche Vor- und Nachteile im Vergleich zu Wälzlagern auftreten, lesen Sie hier im Überblick.

Lager sind Bauteile, die gegeneinander bewegliche Bauteile führen. Während bei Wälzlagern die Welle auf mitlaufenden Wälzkörpern gelagert ist, haben die beiden Bauteile beim Gleitlager direkten Kontakt. Das heißt, die Welle gleitet in der Lagerbuchse bzw. den Lagerschalen. Dabei entsteht Reibungswiderstand, der zu Verschleiß führt. Um die Reibung zu minimieren, muss eine Schmierung zwischen den Gleitflächen vorhanden sein.

Gleitlager weisen einen sehr einfachen Aufbau auf, denn sie enthalten keine beweglichen Teile. Die Form ist meist zylindrisch. Der Einbau in das Gehäuse ist auf zwei Arten möglich:

Der Aufbau eines Gleitlagers unterscheidet sich auch nach der Kraftrichtung, die je nach Anwendung auf das Lager wirkt. Es gibt Radiallager, also Traglager, für radiale Kräfte und Axiallager, also Spurlager, für axiale Kräfte. Müssen die Lager ausschließlich radiale Kräfte aufnehmen sind Buchsen mit zylindrischer Form ausreichend. Treten in der Anwendung auch axiale Kräfte auf, kommen sogenannte Bundbuchsen zum Einsatz. Die zylindrische Form erhält dabei an einer Seite eine umlaufende Auskragung.

Müssen Gleitlager neben radialen Kräften auch axiale Kräfte aufnehmen, kommen sogenannte Bundbuchsen zum Einsatz. (Bild: Igus)

Vorteile gegenüber Wälzlagern:

Nachteile gegenüber Wälzlagern:

Die am häufigsten eingesetzten Gleitlager bestehen aus Metall, Kunststoff und Keramik. Zudem sind verschiedene Verbundlager erhältlich, zum Beispiel Metall-Polymer-Gleitlager oder Faserverstärkte Verbundlager. Bei Metalllagern unterscheidet man nach monometallischen, bimetallischen und sintermetallischen Lagern. Letztere sind porös und können daher gut mit Schmierstoff getränkt werden (s. Dauerschmierung für Lager).

Es ist von Vorteil, wenn die Welle und das Lager aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Bei Stahl-Stahl-Paarungen sollte die Welle gehörtet sein, Metall-Metall-Paarungen sind grundsätzlich nur mit Schmierung möglich.

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Bei Gleitlageranwendungen gibt es drei Arten von Reibung:

Festkörperreibung: Die Festkörper reiben direkt aufeinander. Es gibt keine Schmierung. Die Größer der auftretenden Reibung und der Verschleiß hängen von der Oberflächenbeschaffenheit der sich gegeneinander bewegenden Bauteile ab. Es besteht die Gefahr des Fressens.

Flüssigkeitsreibung: Es besteht kein direkter Kontakt zwischen den Bauteilen. Als Trennmedium dient ein Schmierstoff. Wie groß die Reibung ausfällt, hängt von der Struktur des Schmiermittels ab. Im Dauerbetrieb arbeitet ein Lager bei Flüssigkeitsreibung praktisch verschleißfrei (s. hydrostatische Schmierung).

Mischreibung: Es gibt sowohl durch den Flüssigkeitsfilm getrennte als auch direkte Kontaktbereiche der Bauteile (s. hydrodynamische Schmierung).

Bei der Schmierung sind zum einen unterschiedliche Schmierstoffe zu unterscheiden, zum anderen unterschiedliche Schmierarten.

Das Wälzlager – Aufbau, Auswahl und Vorteile

Es gibt Hersteller, die bieten Gleitlager auch komplett wartungsfrei an. Zum Beispiel durch den Einsatz von hochverschleißfesten Polymeren, die durch zusätzliche Verstärkungsstoffe und Festschmierstoffe schmierfrei werden. Das heißt, die Lager schmieren sich selbst, eine externe Schmierung ist überflüssig. Es gibt aber auch metallische Gleitlager mit in regelmäßigen Abständen eingelassenen Festschmierstoffdepots. Gleitbewegungen setzen durch Mikroabrieb Festschmierstoff frei, der an den Gleitpartnern einen Schmierstofffilm bildet.

Die sogenannte Trockenschmierung ist angenehm in der Handhabung, da die Hände sauber bleiben. Zudem reduziert sie Kosten, da die externe Schmierung sowie regelmäßige Wartung entfallen.

Gleitlager finden im industriellen Bereich überall dort Anwendung, wo sie gegenüber den Wälzlagern Vorteile bieten. Da sie robust und unempfindlicher gegenüber Verschmutzungen sind, eignen sie sich bei widrigen Umgebungsbedingungen, z.B. in der Prozessindustrie, der Landwirtschaft, im Bergbau, etc. Zudem spielen sie Vorteile bei Anwendungen mit hohen Drehzahlen und hoher Belastung aus. Auch Anwendungen, bei denen es auf einen geräuscharmen Lauf ankommt oder eine kompakte, leichte Bauweise – beispielsweise beim Automobilbau, können Gleitlager die richtige Wahl sein. Sind sehr präzise Bewegungsabläufe erforderlich, z.B. in Werkzeugmaschinen, sind Wälzlager die bessere Wahl.

Neben diesen allgemeinen Eigenschaften spielen auch die Werkstoffwahl, die Art der Schmierung, etc. eine große Rolle, wenn es um den jeweiligen Einsatzfall geht. Daher muss dieser im speziellen individuell betrachtet werden.

Die Auflistung der Hersteller ist eine Auswahl. Sie erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

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