Lagerbuchse: Wofür wird sie gebraucht?

Gleitlager sind das Gegenstück zu Wälzlagern. Sie sind einfacher in der Konstruktion und daher günstiger in der Anwendung. Dieser Ratgeber gibt einen Überblick, wie diese aufgebaut sind, welche Werkstoffe und Schmierarten es gibt und welche Vor- und Nachteile sie im Vergleich zu Wälzlagern haben.

Was sind Lager?

Lager sind Bauteile, die gegeneinander bewegliche Komponenten führen. Während bei Wälzlagern die Welle in den Wälzlagern gelagert ist und diese mitlaufen, stehen die beiden Bauteile bei Gleitlagern in direktem Kontakt. Das bedeutet, dass die Welle in der Lagerbuchse oder den Lagerschalen gleitet. Dadurch entsteht ein Reibungswiderstand, der zu Verschleiß führt. Um die Reibung zu minimieren, muss zwischen den Gleitflächen eine Schmierung vorhanden sein.

Aufbau und Form von Gleitlagern

Gleitlager haben meist eine zylindrische Form und einen sehr einfachen Aufbau, da sie keine beweglichen Teile enthalten. Der Einbau in das Gehäuse ist auf zwei Arten möglich. Entweder massiv als Gleitbuchse oder geteilt mit Stoßfugen als Gleitschalen.

Der Aufbau eines Gleitlagers unterscheidet sich auch nach der Richtung der Kraft, die auf das Lager wirkt, je nach Anwendung. Es gibt Radiallager für radiale Kräfte und Axiallager für axiale Kräfte. Müssen die Lager nur radiale Kräfte aufnehmen, genügen Buchsen mit zylindrischer Form. Wenn in der Anwendung auch axiale Kräfte auftreten, werden sogenannte Bundbuchsen verwendet. Die zylindrische Form wird an einer Seite mit einer umlaufenden Auskragung versehen. Informationen zur Lagerbuchse mit Oscaro gibt es online auf deren Seite.

Vorteile im Vergleich zu Rollenlagern:

• Kompakt und platzsparend
• Einfache Montage dank weniger komplexem Aufbau
• Weniger Geräuschentwicklung
• Robust, d.h. widerstandsfähiger gegen Stoß- und Kantenbelastungen
• Aufnahme von hohen Kräften und Kantenbelastungen
• Hohe Resistenz gegen Vibrationen
• Trockenlauf möglich

Nachteile im Vergleich zu Wälzlagern:

• Meistens hohe Reibung beim Anfahren
• Höherer Verschleiß bei niedrigen Drehzahlen
• Höhere Reibungsverluste und höhere Wärmeentwicklung
• Geringere Tragfähigkeit als vergleichbare Wälzlager
• Weniger genau in der Wellenpositionierung

Gleitlagerwerkstoffe

Die am häufigsten verwendeten Gleitlager werden aus Metall, Kunststoff und Keramik hergestellt. Es gibt auch verschiedene Verbundlager, zum Beispiel faserverstärkte Verbundlager oder Metall-Polymer-Gleitlager. Metalllager können zwischen Monometall-, Bimetall- und Sintermetalllagern unterschieden werden. Letztere sind porös und können daher leicht mit Schmierstoff getränkt werden.

Es ist von Vorteil, wenn die Welle und das Lager aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Bei Stahl-Stahl-Paarungen sollte die Welle gehört werden, Metall-Metall-Paarungen sind in der Regel nur mit Schmierung möglich.

Reibung und Verschleiß

Es gibt drei Arten der Reibung in Gleitlageranwendungen:

Festkörperreibung:

Die festen Körper reiben direkt aneinander. Es findet keine Schmierung statt. Die Größe der auftretenden Reibung und des Verschleißes hängt von der Oberflächenbeschaffenheit der sich gegeneinander bewegenden Bauteile ab. Es besteht die Gefahr des Fressens.

Flüssigkeitsreibung:

Es besteht kein direkter Kontakt zwischen den Bauteilen. Als trennendes Medium wird ein Schmiermittel verwendet. Die Höhe der Reibung hängt von der Struktur des Schmierstoffs ab. Im Dauerbetrieb arbeitet ein Lager mit Flüssigkeitsreibung praktisch verschleißfrei.

Gemischte Reibung:

Es gibt Bereiche mit direktem Kontakt zwischen den Komponenten, die durch den Flüssigkeitsfilm getrennt sind.

Schmierung

Bei der Schmierung muss zwischen verschiedenen Schmierstoffen einerseits und verschiedenen Arten der Schmierung andererseits unterschieden werden. Zu den Schmierstoffen zählen:

• Ölschmierung
• Fettschmierung
• Trockenschmierung
• Luft- und Gasschmierung
• Wasserschmierung

Schmierungsfreie Gleitlager

Es gibt Hersteller, die auch Gleitlager anbieten, die völlig wartungsfrei sind. Zum Beispiel durch den Einsatz von hochverschleißfesten Polymeren, die durch zusätzliche Verstärkungsmaterialien und Festschmierstoffe schmierfrei werden. Das bedeutet, dass sich die Lager selbst schmieren, eine externe Schmierung ist nicht notwendig. Es gibt aber auch metallische Gleitlager mit in regelmäßigen Abständen eingebetteten Festschmierstoffdepots. Bei Gleitbewegungen wird durch Mikroabrieb Festschmierstoff freigesetzt, der einen Schmierfilm auf den Gleitpartnern bildet.

Die so genannte Trockenschmierung ist einfach zu handhaben, weil die Hände sauber bleiben. Außerdem senkt sie die Kosten, da eine externe Schmierung und regelmäßige Wartung nicht mehr erforderlich sind.

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