Was bedeutet die Lebensdauer L10?
Wälzlager fallen nicht nach einer festen Zeit aus, sondern durch Materialermüdung, die von Lager zu Lager streut. Die nominelle Lebensdauer L10 beschreibt deshalb einen statistischen Wert: Nach dieser Zahl an Umdrehungen sind 90 Prozent einer großen Menge gleicher Lager unter gleichen Bedingungen noch intakt. Zehn Prozent zeigen bis dahin erste Ermüdungsschäden.
Grundlage ist das Verhältnis aus dynamischer Tragzahl C und äquivalenter Belastung P. Die Tragzahl steht im Katalog des Herstellers. Sie ist die Last, bei der ein Lager rechnerisch eine Million Umdrehungen erreicht. Das Verhältnis geht mit der dritten Potenz bei Kugellagern und mit 10/3 bei Rollenlagern ein. Halbiert sich die Last, steigt die Lebensdauer eines Kugellagers also auf das Achtfache.
Aus den Umdrehungen und der Drehzahl ergibt sich die Lebensdauer in Betriebsstunden, die für die Wartungsplanung praktischer ist. Mit den täglichen Laufstunden rechnet der Rechner sie zusätzlich in Kalenderjahre um. Wer eine höhere Sicherheit als 90 Prozent braucht, wählt einen kleineren Faktor a1, die Lebensdauer verkürzt sich entsprechend.
Werte richtig einsetzen
Die äquivalente Last P fasst radiale und axiale Kräfte zu einer gedachten reinen Radiallast zusammen. Die Faktoren dafür stehen im Lagerkatalog und hängen von Bauart und Verhältnis der Kräfte ab. Bei schwankender Last rechnet man mit einem gewichteten Mittelwert über den Lastzyklus. Stöße und Unwuchten erhöhen die tatsächliche Last oft deutlich.
Als Richtwerte für die gewünschte Lebensdauer gelten etwa 1.000 bis 5.000 Stunden für Haushaltsgeräte und Elektrowerkzeuge, 10.000 bis 25.000 Stunden für Maschinen im Einschichtbetrieb und 40.000 Stunden und mehr für Anlagen im Dauerbetrieb. Liegt das Ergebnis darunter, hilft ein Lager mit höherer Tragzahl oder eine geringere Belastung.
Die erweiterte Lebensdauer nach ISO 281 berücksichtigt zusätzlich Schmierung, Sauberkeit und Werkstoff über den Faktor aISO. Bei sehr guter Schmierung und sauberem Öl kann die Lebensdauer weit über L10 liegen, bei Verschmutzung oder Mangelschmierung weit darunter. Dieser Rechner bleibt bei der nominellen Lebensdauer und dem Faktor a1.
In der Praxis fallen viele Lager nicht durch Ermüdung, sondern durch Verschmutzung, Montagefehler oder fehlendes Fett aus. Eine gute Abdichtung und die richtige Passung sind daher genauso wichtig wie die Rechnung. Für Drehzahl und Leistung an der Welle hilft der Drehmoment-Leistung-Rechner, für Passungsketten der Toleranzkette-Rechner.
Tipps und typische Fehler
Lager schonen.
- Last: Größter Hebel.
- Schmierung: Sauber halten.
- Montage: Ohne Schläge.
- Dichtung: Schmutz fernhalten.
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Häufige Fragen
Was bedeutet L10?
Die Zahl der Umdrehungen, die 90 Prozent gleicher Lager ohne Ermüdungsschaden erreichen.
Wo finde ich die dynamische Tragzahl?
Im Katalog oder auf der Website des Lagerherstellers zur jeweiligen Lagerbezeichnung.
Warum hat ein Rollenlager einen anderen Exponenten?
Rollen haben Linienkontakt statt Punktkontakt; die Norm setzt deshalb 10/3 an.
Wie wirkt sich die halbe Last auf die Lebensdauer aus?
Beim Kugellager steigt sie auf das Achtfache.
Welche Lebensdauer ist für Maschinen üblich?
Im Einschichtbetrieb etwa 10.000 bis 25.000 Stunden.
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