Wälzlager allgemein

[heinkel-bernd]

Das Folgende hat auch mit Schmierung zu tun :

Wenn man ein Wälzlager so betrachtet, denkt ein akademisch Ungebildeter wie ich,
dass Wälzlager (Kugel-, Rollen-, Nadellager) völlig ohne Reibung arbeiten.

In den letzten Jahren ging mir das aber immer wieder durch den Kopf, dass das bei
runden Wälzlagern niemals funktioniert und habe zur Bestätigung meiner These mal
eine Skizze gefertigt :

Demnach muss bei runden Wälzlagern durch die unterschiedlich langen Strecken die
Kugel/Rolle/Nadel auch eine gewisse Gleitfunktion übernehmen

Wenn ich mich hier auf dem "Holzweg" befinde, bitte ich um sachdienliche Hinweise
Ansonsten ist das vielleicht für manche Schrauber auch wieder ein geistiger Zugewinn

[Werner]

Zwei doofe ein Gedanke.
Genau darüber habe ich auch schon oft nachgedacht. ich denke deine Überlegungen stimmen so. Ohne Schmierung geht das nicht. An einer Stelle müsste immer Reibung auftreten

[GvO]

Der Denkfehler liegt glaube ich darin, dass die relativen Geschwindigkeiten auch nicht gleich sind.
Beispiel Fahrrad Reifen: Während sich die Stelle mit Kontakt zur Fahrbahn im Stillstand befindet, bewegt sich die gegengesetzte Stelle mit doppelter Geschwindigkeit.
Ansonsten würden auch Getriebe nicht funktionieren, in dem die Kugeln durch Zahnräder ersetzt sind -> Planetengetriebe.

[Werner]

Kann man ein Kugellager mit einem Planetengetriebe vergleichen? Beim Planetengetriebe sind doch alle Komponenten immer fest verbunden, aber beim Kugellager ist das nicht so. Hmm, schwierige Sache

[heinkel-bernd]

Während sich die Stelle mit Kontakt zur Fahrbahn im Stillstand befindet, bewegt sich die gegengesetzte Stelle mit doppelter Geschwindigkeit.

Was ist die doppelte Geschwindigkeit vom Stillstand ?
Doch auch Stillstand ! Oder nicht ?

[heinkel-bernd]

Zwei doofe ein Gedanke.
Genau darüber habe ich auch schon oft nachgedacht. ich denke deine Überlegungen stimmen so. Ohne Schmierung geht das nicht. An einer Stelle müsste immer Reibung auftreten

Ja Werner, wenn man sich mal in etwas "verbissen" hat
Ich glaube aber, dass unsere Überlegung allgemein noch nicht richtig verstanden wurde.
Deshalb möchte ich unsere Feststellung nochmal genauer erörtern:

Wenn sich zwei ebene Rillen gegenseitig verschieben, rollt dazwischen eine Kugel ohne theoretisch an
ihrem Umfang Reibung zu verursachen. Beispiel: Rollenbrett zum Balancieren

Rollenbrett.jpg (10.59 KiB) 1717 mal betrachtet

Da aber im Wälzlager die äussere Strecke der Rille bei einer Umdrehung wesentlich länger ist als die
der inneren Rille, passt sich bei der Drehung einer Lagerschale die Kugel in ihrer Drehung entweder der
äusseren ODER der inneren Rillenlänge an.

Man stelle sich vor, die Kugel hat immer die gleiche Geschwindigkeit in ihrer Laufbahn, dann muss sie sich
ohne Reibung auf der längeren Rille schneller drehen als auf der kürzeren
(oder auf der kürzeren schneller als auf der längeren)
Demnach muss die Kugel an einer Seite der Laufrille immer eine gewisse Gleitfunktion übernehmen,
da an ihrem Umfang ja immer eine einheitliche Abrollgeschwindigkeit herrscht

Gute Nacht und

[haile]

hallo,
auch meinen senf dazu müsst ihr jetzt noch aushalten:
wenn es keine reibung geben würde, bräuchte man ja auch kein fett in den lagern.
eine rollende kugel auf der ebene braucht ja keine schmiere. sonst müsste man ja auch eisenbahnschienen einfetten.

[HPD71665]

Guten Morgen Bernd,

vielen Dank für deine Denksportaufgabe. Du schafft es immer wieder das Forum zu beleben. Das ist auch gut so.
Wenn ich dich richtig verstanden habe, vermutest du eine rollende und gleitende Bewegung im Kugellager. Im Sprachgebrauch ist ein Kugellager ein Wälzlager. Einen Lagerung mit Buchse ist ein Gleitlager. Was ich nicht kenne, ist eine Mischung aus Gleitlager und Wälzlager. Dann müsste man von einem Wälz-Gleitlager sprechen. Das ist mir nicht bekannt.
In deinem Beispiel habe ich der Kugel einen Durchmesser von 10mm gegeben und der innere Laufring hat 30mm Außendurchmesser. Dann hätte der äußere Laufring 50mm Innendurchmesser.
Nach einer Umdrehung vom Innenlaufring dreht sich die Kugel 3x und legt eine Strecke von 94,2mm zurück. Der innere Umfang vom äußeren Laufring beträgt 157mm. Damit die Kugel einmal um die Achse wandert, muss sich die Kugel 5x drehen. Dafür muss sich die Achse 1,66 mal drehen. Da sehe ich nur eine rollende Bewegung und kein gleiten der Kugel.
Wenn ich ehrlich bin, habe ich mir als Maschinenbauer bis jetzt keine Gedanken darüber gemacht.

Gruß Peter

[Hans]

Moin,
die Geschwindigkeiten gleichen sich dadurch aus, dass die Kugel selbst auch um die Wellenachse wandert.
Gruß
Hans

[heinkel-bernd]

Danke allen Technikinteressierten, die sich mit mir den Kopf über das "Wälzgleitlager" zerbrechen
Wenn man mal die Seitenkräfte vernächlässigt, die auf ein Wälzlager wirken, kommt Matthias meiner These sehr nahe.

wenn es keine reibung geben würde, bräuchte man ja auch kein fett in den lagern.
eine rollende kugel auf der ebene braucht ja keine schmiere. sonst müsste man ja auch eisenbahnschienen einfetten.

Zwischedurch war ich so weit, dass ich meine These beinahe verworfen hätte.
Nachdem ich mir aber wieder stundenlang den Kopf darüber zerbrochen habe und eine neue Skizze
gefertigt habe, bin ich mir fast sicher:

Die Kugel vollzieht auf 1/4 Umfang des Innenrings(25,1 mm) 0,7 Umdrehungen (35,9 mm x 0,7= 25,7 mm).
Diese Strecke von 25,7 mm müsste die Kugel (in die andere Richtung) auch auf dem Aussenring rollen.
Da jedoch 1/4 Umfang des Aussenrings 43,2 mm beträgt, muss sie hier oder/und am Innenring zusätzlich
eine Gleitfunktion übernehmen

Wer überzeugt mich vom Gegenteil ?
Wetten werden gerne angenommen