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Eines der bestimmenden Merkmale von Pendelrollenlager ist die Anordnung von zwei Reihen von Wälzkörpern (typischerweise zylindrische oder tonnenförmige Rollen), die parallel zur Welle verlaufen. Durch diese Konstruktion kann das Lager sowohl radiale als auch axiale Belastungen in zwei Richtungen gleichzeitig aufnehmen. Durch die Verteilung der Last auf zwei Rollenreihen können Pendelrollenlager im Vergleich zu einreihigen Lagern viel höhere Lasten tragen, was sie ideal für Anwendungen macht, bei denen schwere Maschinen oder Geräte erheblichen Belastungen ausgesetzt sind.
Der sphärische Außenring des Lagers ist ein weiteres wichtiges Konstruktionsmerkmal, das sich erheblich auf seine Tragfähigkeit auswirkt. Der Außenring ist konkav (kugelförmig) gestaltet, wodurch das Lager axiale Fehlausrichtungen ausgleichen kann. Diese Konstruktion ermöglicht es den Rollen, auch bei einer leichten Fehlausrichtung der Welle einen gleichmäßigen Kontakt mit der Laufbahn aufrechtzuerhalten. Die Kugelform trägt dazu bei, die aufgebrachte Last gleichmäßiger auf die Rollen zu verteilen, wodurch das Risiko lokaler Belastung und Verschleiß verringert wird. Dies führt zu einer besseren Aufnahme radialer Belastungen und verringert die Wahrscheinlichkeit eines Lagerausfalls aufgrund von Fehlausrichtung oder schiefer Belastung.
Bei Pendelrollenlagern sind die Rollen typischerweise in einem Winkel zur Lagerachse angeordnet, was die Aufnahme axialer Lasten erleichtert. Durch diese Winkelkontaktkonstruktion können die Rollen sowohl Radiallasten (die senkrecht zur Welle wirken) als auch Axiallasten (die entlang der Wellenachse wirken) effektiver aufnehmen. Die Ausrichtung der Rollen maximiert außerdem ihre Kontaktfläche mit dem Innenring, was die Lastverteilung verbessert und zur insgesamt höheren Tragfähigkeit des Lagers beiträgt. Die Fähigkeit, kombinierte Belastungen (sowohl radial als auch axial) ohne nennenswerte Verformung oder Beschädigung zu bewältigen, ist einer der Gründe, warum Pendelrollenlager in Hochleistungsanwendungen so hervorragend sind.
Die Innengeometrie von Pendelrollenlagern sorgt dafür, dass die Rollen große Kontaktflächen sowohl mit der Innen- als auch mit der Außenlaufbahn haben. Diese große Kontaktfläche trägt dazu bei, die Last gleichmäßig auf mehrere Punkte zu verteilen und so den Druck auf jeden Punkt des Lagers zu reduzieren. Diese Lastverteilung verbessert die Tragfähigkeit des Lagers und verringert die Wahrscheinlichkeit von Verschleiß oder Beschädigung der Laufbahnen und Rollen, selbst unter Hochlastbedingungen.
Pendelrollenlager sind so konstruiert, dass sie sich selbst ausrichten. Dies ist ein entscheidendes Merkmal für Hochleistungsanwendungen, bei denen es aufgrund von Wärmeausdehnung, Durchbiegung oder Montageungenauigkeiten zu einer Fehlausrichtung der Welle kommen kann. Das selbstausrichtende Design trägt dazu bei, einen gleichmäßigen Rollenkontakt mit den Laufbahnen aufrechtzuerhalten, selbst wenn die Welle nicht perfekt ausgerichtet ist. Dadurch wird das Risiko einer ungleichmäßigen Lastverteilung verringert, lokale Belastungen werden verhindert und die Fähigkeit des Lagers erhöht, höhere Lasten ohne Ausfall zu tragen. Die größere Flexibilität, Fluchtungsfehler zu tolerieren und gleichzeitig erhebliche radiale und axiale Belastungen zu tragen, ist einer der Gründe, warum Pendelrollenlager häufig unter schwierigen Bedingungen eingesetzt werden.
Die Gestaltung der Rollen selbst, wie Durchmesser, Länge und Form, spielt eine wesentliche Rolle bei der Erhöhung der Tragfähigkeit. Bei Pendelrollenlagern sind die Rollen typischerweise größer und haben eine Tonnen- oder Kegelform, was dazu beiträgt, die lasttragende Kontaktfläche zu maximieren. Diese optimierte Geometrie sorgt dafür, dass die Last gleichmäßiger auf die Rollen verteilt wird, wodurch das Risiko von Punktbelastung, vorzeitigem Verschleiß und vorzeitigem Ausfall verringert wird. Die größere Kontaktfläche und die optimierte Geometrie der Rollen erhöhen die Gesamtbelastbarkeit des Lagers.
Auch die Innengeometrie von Pendelrollenlagern trägt zu ihrer Steifigkeit bei, was ihre Belastbarkeit weiter erhöht. Steifere Lager sind besser in der Lage, Verformungen bei hohen Belastungen standzuhalten und stellen so sicher, dass die Last konstant getragen wird, ohne die Leistung oder Lebensdauer des Lagers zu beeinträchtigen. Die Fähigkeit, die Steifigkeit unter Hochlastbedingungen aufrechtzuerhalten, ermöglicht es Pendelrollenlagern, sowohl Radial- als auch Axialkräfte effizient zu bewältigen, wodurch sie für Hochleistungsmaschinen und -geräte geeignet sind.
