Lagerluftklassen
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 |
SKF Tabelle 3
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.
Typische Einsatzbereiche für C5-Lager sind:
- Elektromotoren mit hoher thermischer Belastung
- Schwerlastmaschinen oder Hochgeschwindigkeitsaggregate
- Präzise montierte Wellen mit engen Passungen (z. B. Übergangspassung Welle/Lagerinnenring)
- Anwendungen mit hohen Rotationsgeschwindigkeiten, bei denen sich das Lager durch Zentrifugalkräfte stark erwärmt
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):
- C3: 13–28 µm
- 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][4]