Lagerluftklassen
Einleitung
Die Lagerluft beschreibt bei Wälzlagern das Spiel (den Spalt) zwischen den Wälzkörpern und den Laufbahnen eines Lagers im nicht montierten Zustand. Sie wird unterschieden in radiale Lagerluft (Querbewegung zur Welle) und axiale Lagerluft (in Längsrichtung).
Von Wälzlagerherstellern wird üblicherweise die radiale Lagerluft angegeben. Die gängigen Lagerluftklassen nach DIN ISO 5753 sind:
| Bezeichnung | Lagerluft | Anwendung |
|---|---|---|
| C2 | < CN (kleiner) | Für hohe Präzision, geringe Erwärmung |
| CN | Normallagerluft | Standard, für normale Anwendungen |
| C3 | > CN (größer) | Höhere Ausdehnung (z. B. Motoren) |
| C4 | > C3 (noch größer) | Hohe Erwärmung, starke Passungen |
| C5 | > C4 (sehr groß) | Spezialfälle, z. B. Elektromotoren |
Eine verständliche Erklärung mit Illustrationen findet sich auf waelzlagerwissen.de[1].
Beispielhafte Werte für die Lagerluftklassen C2 bis C4 gemäß Schaeffler (FAG) für einreihige Rillenkugellager mit zylindrischer Bohrung:
| Nenndurchmesser (d) [mm] | C2 [µm] | CN (C0) [µm] | C3 [µm] | C4 [µm] | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| min | max | min | max | min | max | min | max | |
| 6–10 | 0 | 7 | 2 | 13 | 8 | 23 | 14 | 29 |
| 10–18 | 0 | 9 | 3 | 18 | 11 | 25 | 18 | 33 |
| 18–24 | 0 | 10 | 5 | 20 | 13 | 28 | 20 | 36 |
| 24–30 | 1 | 11 | 5 | 20 | 13 | 28 | 23 | 41 |
Die Lagerluftgruppe C5 bezeichnet eine besonders große Lagerluftklasse und stellt die höchste standardisierte Lagerluftgruppe gemäß DIN ISO 5753 dar. Die konkrete Ausprägung der Lagerluft in µm variiert jedoch je nach Hersteller und Lagerbauart, da sie in der Norm nur teilweise spezifiziert ist. Sie weist deutlich größere radiale Spielweiten auf als die Gruppen C3 oder C4.
C5-Lager werden in Anwendungen eingesetzt, bei denen es durch hohe Betriebstemperaturen, enge Passungen oder spezielle Anforderungen zu besonders starken Ausdehnungen kommt. In solchen Fällen verhindert die erhöhte Lagerluft, dass das Lager im Betrieb durch thermische Expansion verspannt wird oder erhöhten Verschleiß erleidet.
Die Wahl einer zu großen Lagerluft kann jedoch auch nachteilig sein, da sie zu erhöhter Geräuschentwicklung, verminderter Genauigkeit oder instabilem Laufverhalten führen kann. Daher ist C5 stets nur für spezielle technische Anwendungen vorgesehen und sollte in der Auslegung gut begründet und abgestimmt werden.
Wie bei allen Lagerluftgruppen variiert der tatsächliche Lagerluftwert (in µm) je nach Lagerbauform und Nenndurchmesser. Die Werte für C5 liegen typischerweise etwa 7–15 µm über denen der Gruppe C4.
Beispielwerte (für Rillenkugellager, d = 50–65 mm):
- C4: 18–33 µm
- C5: 25–45 µm[2]
Hersteller wie SKF oder Schaeffler bieten entsprechende technische Tabellen zur Orientierung. Diese sollten bei der Auslegung stets berücksichtigt werden. [3]
Beispiel: Rillenkugellager 6204 C5
verbaut in PK XL2 von 1991 an der Kurbelwelle
Das Lager 6204 C5 ist ein einreihiges Rillenkugellager mit der Lagerluftklasse C5. Diese steht für eine besonders große radiale Lagerluft und wird eingesetzt, wenn im Betrieb mit hoher Temperaturausdehnung oder engen Passungen zu rechnen ist. Die Bezeichnung bedeutet:
- 6204: Baugröße mit 20 mm Bohrungsdurchmesser
- C5: Größere Lagerluft als C4 – speziell für thermisch oder mechanisch anspruchsvolle Anwendungen
C5-Lager bieten deutlich mehr Spiel als Standardlager (CN) oder die Klassen C3 und C4. Dadurch wird eine Verspannung des Lagers bei Betriebstemperatur vermieden. Die Werte für C5 sind herstellerspezifisch und nicht vollständig durch die DIN ISO 5753 normiert.[3]
Vergleich der Lagerluftklassen für 6204
| Lagerbezeichnung | Nenndurchmesser [mm] | Lagerluftklasse | Radiale Lagerluft [µm] |
|---|---|---|---|
| 6204 | 20 | C2 | 0–10 |
| CN (C0) | 5–20 | ||
| C3 | 13–28 | ||
| C4 | 20–36 | ||
| C5 | 25–45 (typisch, herstellerspezifisch) |