Tipps für Konstrukteure
Anwendungsfehler und Lösungsvorschläge
Distanz- bzw. Passscheiben werden in vielen technischen Bereichen eingesetzt. Obwohl es sich bei diesen Scheiben um recht unkomplizierte Bauteile handelt, können Anwendungsfehler unerwünschte Folgen haben.
Weiterhin dienen Distanzscheiben nicht nur als Ausgleich von Axialtoleranzen.
Die drei aufgeführten Beispiele verweisen auf zwei häufig begangene Anwendungsfehler und eine weitere Verwendungsmöglichkeit.
Ringnut
Wälzlager werden in der Praxis bei nicht allzu hohen Anforderungen an den Planlauf und geringen bis mittleren Axialkräften durch Sicherungsringe axial fixiert. Die Ringnutbreite ist z.B. mit H13 toleriert und zusätzlich mit Spiel versehen. In der Abbildung wurde beim Toleranzausgleich die dünne Distanzscheibe an den Sicherungsring gelegt. Die dünne Scheibe rutschte in den Nutspalt und schleift nun auf der dargestellten Gegenseite am Lagerkäfig.
Somit ist in der Konstruktionsphase genügend Axialspiel vorzusehen, damit beim Toleranzausgleich am Sicherungsring zuerst eine ausreichend breite Distanzscheibe platziert werden kann.
Ringnut Detail
Plananlage
Prinzipiell sollte beim Einsatz von Passscheiben bzw. Distanzscheiben auf eine korrekte Anlage im Gehäuse oder Lagerdeckel geachtet werden. In der Abbildung wurde dies durch einen angedeuteten Freistich an der Planseite erreicht. Eine nicht exakte Anlage aufgrund vorstehender Werkzeugradien führt zur Schiefstellung des Lagers und somit zu dessen vorzeitigem Versagen.
Plananlage Detail
Lagervorspannung
Wälzlager benötigen eine Mindestbelastung, damit ein Abwälzen der Wälzkörper gesichert ist und Gleitbewegungen vermieden werden.
Die Lagerhersteller geben dazu Formeln an, mit denen die Mindestbelastung in Abhängigkeit von Drehzahl, Lagerart und Lagergröße sowie Viskosität des Schmierstoffs überprüft werden kann.
Bei Kugellagern wird dies u.a. durch eine Axialbelastung mittels federnder Scheiben erzielt.
Verformt man dazu eine Distanzscheibe ähnlich der Abbildung, kann man solch ein Vorspannelement mit wenig Aufwand herstellen. Federkraft und Federweg können durch Belastung mit Gewichten und Messuhr überprüft werden. Häufig ist die zusätzliche Belastung bei der Lagerung von Sonnenritzeln in schnell drehenden Planetengetrieben erforderlich.
Lagervorspannung – deformierte Scheibe
