Wieland-B09
Die gerollten Wieland-B09 Büchsen werden aus einem CuSn8-Knetwerkstoff hergestellt und können trotz ihrer Dünnwandigkeit sehr hohe Belastungen aufnehmen. Deshalb sind diese Lager gerade für Schwinglager (oszillierende Bewegung) prädestiniert, der häufigste Einsatz gerollter Wieland-Büchsen.
Der hervorragende Zinnbronzewerkstoff verleiht den Büchsen ausgezeichnete Gleiteigenschaften und eine hohe Verschleissfestigkeit.
Gerollte Wieland-Büchsen werden einerseits als standardisierte Abmessungen mit Schmiertaschen geführt. Diese Art Büchsen weist den Vorteil auf, dass sie auf jede beliebige Länge gekürzt werden kann.
Wir bieten auch Sonderanfertigungen und -grössen gemäss Ihren Vorgaben an.
Wieland-B09 – Werkstoffbeschreibungen
Wieland-B09 ist eine Zinnbronze mit hervorragenden Gleiteigenschaften. Der Werkstoff ist besonders geeignet, wenn hohe Verschleissfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Dauerfestigkeit verlangt werden.
Aufgrund der dünnen Wandung gerollter Büchsen können sie sehr hohe spezifische Kräfte aufnehmen. Diese dürfen höher sein als bei den relativ dickwandigen gedrehten Büchsen. Besonders bei Schwinglagern (oszillierende Bewegung) sind sehr hohe Belastungen möglich.
Werkstoffbezeichnung: CuSn8P DIN ISO 4382-2 Zusammensetzung (Richtwerte Massenanteil): Cu 91,3%, Sn 8,5%, P 0,2%
Inhaltsverzeichnis
> Wieland-B09 – Werkstoffbeschreibungen
> Physikalische Eigenschaften
> Festigkeitseigenschaften
> Zulässige Belastbarkeit von Gleitlagern
> Allgemeine Eigenschaften
> Verwendungshinweise
> Masstoleranzen
> Einbau-Toleranzen
> Büchsen mit Schmiertaschen
> Büchsen gelocht
> Büchsen mit Dichtungen
> Wellenwerkstoffe und Oberflächengüte
> Schmierung
> Schmierstoffe
> Lagerspiel und Wellentoleranz
> Konstruktionshinweise
> Montage und Abschmieren der Büchsen mit Dichtungen
> Links
Physikalische Eigenschaften (Richtwerte)
Dichte: 8,8 kg/dm3 Wärmeausdehnungskoeffizient (20 – 300°C): 18,5 10-6/K
Wärmeleitfähigkeit: 60 W/mK E-Modul (20°C): 115 kN/mm2
Festigkeitseigenschaften (Richtwerte)
Härte: 125 HB Zugfestigkeit Rm; 470 N/mm2
0,2%-Dehngrenze Rpp0,2: 300 N/mm2 Bruchdehnung A: 40 %
Zulässige Belastbarkeit von Gleitlagern
Richtwert für zulässige Belastbarkeit der Lagerwerkstoffe bei gehärteten Wellen, Schwinglagern oder Geschwindigkeiten bis v = ~ 0.01 m/s sowie Fettschmierung: 120 N/mm2
Rotierende Welle > 2 m/s: 40 N/mm2
Allgemeine Eigenschaften
Das charakteristische Merkmal gerollter Büchsen ist ihre Dünnwandigkeit. Deshalb ist der Platz bedarf für Lagerungen bei gleichem Wellendurchmesser und gleichem Belastungskollektiv kleiner als bei gedrehten Büchsen oder gar Wälzlagern. Das ist von umso grösserer Bedeutung, je grösser der Wellendurchmesser ist. Gerollte Büchsen können mit und ohne Flansch geliefert werden.
Vorteile:
- voll recycelbar
- kostengünstiger als gedrehte Büchsen
- minimaler Platzbedarf
- Gewichtsersparnis gegenüber gedrehten Büchsen oder Wälzlagern
- hohe Belastbarkeit, daher besonders für Schwinglager geeignet
- Nuten werden geprägt
- Fettdepots für Langzeitschmierung möglich
Verwendungshinweise
Hoch belastbare Bronze mit sehr guter Warmfestigkeit, sehr guter Korrosionsbeständigkeit, verschleissfest. Bei hoher Belastung gehärtete Wellen notwendig.
Einsatz: Gelenklager bei Stoss- und Schlagbeanspruchung, Lager in Hydraulikzylinder, Lager in den Auslegern von Baggergelenken und in Landmaschinen.
Bei Flanschbüchsen kommt hinzu:
- Radial- und Axialkräfte werden von einer Büchse aufgenommen
- anstelle von Anlaufscheibe und zylindrischer Büchse nur noch ein Lagerelement
- hohe Formstabilität; Arbeitsgang Fixieren entfällt, z. B. bei Anlaufscheiben
Masstoleranzen
Zylinderbüchsen mit Schmiertaschen ST
Zylinderbüchsen gelocht LD
Zylinderbüchsen gelocht mit Dichtungen LDD
Aussen- und Innenfasen
s* | f1 | f2 |
1 | 0,6 ± 0,4 | max. 0,4** |
1,5 | 0,6 ± 0,4 | 0,4 ± 0,3** |
2 | 1,2 ± 0,4 | 0,4 ± 0,3 |
2,5 | 1,8 ± 0,6 | 0,6 ± 0,4 |
* s = b2 = (d2 – d1) / 2
** wahlweise gerundet
Flanschbüchsen mit Schmiertaschen ST
Flanschbüchsen gelocht LD
Einbau-Toleranzen
Nennmass d1 Einbau-Toleranz
über bis Gehäuse H7 Büchsen-Innen-Ø nach Montage in Gehäuse H7 (Mitte)
10 18 0 / +0,018 0 / +0,043
18 30 0 / +0,021 0 / +0,052
30 50 0 / +0,025 0 / +0,062
50 80 0 / +0,030 0 / +0,074
80 120 0 / +0,035 0 / +0,087
120 180 0 / +0,040 0 / +0,100
180 250 0 / +0,046 0 / +0,115
250 305 0 / +0,052 0 / +0,130
Prüfung nach DIN 1494/ISO 3547 Teil 2
Der Flanschdurchmesser [d3] wird nach DIN ISO 2768 mit grob definiert.
Breitentoleranz für Zylinder- und Flanschbüchsen
Breite [b1] bis Aussendurchmesser [d2] 100 mm: ±0,25 mm
Breite [b1] ab Aussendurchmesser [d2] 100 mm: ±0,5 mm
Büchsen mit Schmiertaschen
Büchsen mit Schmiertaschen sind Gleitelemente, die sich seit Jahren bewährt haben. Die Schmiertaschen, die bereits in die Bänder eingewalzt werden, sind über die gesamte Lauffläche gleichmässig verteilt. Vor der Montage der Welle mit Fett gefüllt, verhelfen sie der Lagerstelle zu einem gleichmässigen Fettfilm über die gesamte Lagerstelle.
Ein Vorteil der Büchsen mit Schmiertaschen ist, dass sie auf jede beliebige Breite gekürzt werden können, ohne dass ein Nachteil für die Schmiertaschen entsteht.
Schmiertasche Nr. 3 – Traganteil ca. 75%
Rautenform für Büchsen Ø ≤ 16 mm,
DIN 1494/ISO 3547, Teil 3, Ausführung N2
Schmiertasche Nr. 4 – Traganteil ca. 78%
Rautenform für Büchsen Ø > 16 mm,
DIN 1494/ISO 3547, Teil 3, Ausführung N2
Büchsen gelocht
Die gelochten Büchsen sind eine Weiterentwicklung der Büchsen mit Schmiertaschen. Sie sind mit einem genau festgelegten Lochmuster versehen, das mit Fett oder einer Paste gefüllt folgende Vorteile hat:
- die Laufzeit wird verlängert
- das Abschmierintervall vergrössert
- Schmutz und Abrieb in den Löchern gesammelt und
- das Verschleissverhalten deutlich verbessert
Bei diesen Büchsen kann
- Fett oder Paste individuell ausgewählt
- die Lagerbedingungen individuell angepasst und
- der Lagerwerkstoff recyceld werden
Ein Kürzen der Standardbüchsen auf Zwischenbreiten ist nur bedingt zu empfehlen, da die Löcher angeschnitten werden und sich dadurch scharfe Kanten ergeben. Büchsen mit abweichenden Breitenmassen sollten deshalb neu angefertigt werden.
Büchsen mit Dichtungen
Gegenüber den bekannten Gleitlagerausführungen, bei denen Büchse und Dichtung getrennt eingebaut werden müssen, besteht auch die Möglichkeit, Büchse und Dichtung als Kompletteil zu beziehen.
Die Lagerung mit Dichtung hat folgende Vorteile:
- die Laufzeit wird deutlich verlängert:
– optimales Abschmieren, da zuerst die Lagerstelle gefüllt wird, bevor das Fett über die Dichtung austritt
– Schutz vor eindringender Feuchtigkeit und Fremdkörper aller Art - gegenüber den üblichen Dichtungen minimaler Platzbedarf
- Dichtungen und Gleitlager 100% recycelbar
- nur ein Kompletteil wird bestellt und montiert, keine verschiedenen Einzelteile – auch die Lagerhaltung wird vereinfacht
Eigenschaften der Dichtung:
- sehr gute Flexibilität über einen grossen Temperaturbereich in Kombination mit max. Abdichtwirkung bei hoher Abriebfestigkeit
- kein Einlaufen der Dichtlippe in die Welle
- linienförmige Auflage auch unter Belastung und Kantenpressung
- ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Fetten, Ölen und Hydraulikflüssigkeite
- hohe Resistenz gegenüber UV-Licht und Alterung des Materials
Wellenwerkstoffe und Oberflächengüte
Die Oberflächenhärte der Wellen sollte möglichst grösser als 50 HRC sein. Besonders zu empfehlen sind daher legierte Stähle bzw. Stähle mit entsprechender Oberflächenbehandlung. Hartverchromte Wellen haben sich ebenfalls gut bewährt, die Chromschicht sollte jedoch möglichst dünn gehalten werden. Die Wellen sollten auf Rz-Werte zwischen 1 und 4 μm geschliffen werden. Sind diese Rauheitswerte nicht zu erreichen, empfiehlt sich ein zusätzliches Polieren oder «Abziehen» der Welle, damit die Rauheitsspitzen gebrochen werden und sich der Traganteil erhöht. Bewährt haben sich auch gezogene Wellen, insbesondere für Axialbewegungen.
Schmierung
Im tribologischen System sind nicht nur Büchse und Welle von Bedeutung, auch die Schmierung und das Umgebungsmedium (z.B. Luft, Gas, Salzwasser, Staub usw.) gehören gleichrangig dazu. Das Umgebungsmedium ist häufig nicht beeinflussbar, wohl aber die Schmierung. Durch die Schmierung werden nicht nur die Gleiteigenschaften verbessert, weitere Vorteile werden erzielt:
- lange Lebensdauer
- Korrosionsschutz von Welle/Zapfen
- Abdichtung gegen Staub und Schmutz
- geringe Reibungsverluste
Reibung entsteht durch das Zusammenwirken zweier Körper unter Belastung und Bewegung. Zur Verminderung von Reibung und Verschleiss übernimmt der Schmierstoff eine äusserst wichtige Funktion: er trennt die metallischen Oberflächen von Büchse und Welle.
Schmierstoffe
- lithiumverseiftes Fett für Standardlager
- lithiumverseiftes Fett mit Zusätzen für höhere Ansprüche
- Pasten für Langzeitschmierung
- Öl bei geschlossenen Systemen
Lagerspiel und Wellentoleranz
Situation: Lagerspiel:
Schmierzustand: Fett >0,1 mm
Schmierzustand: Öl klein
Belastung: gross klein
Belastung: klein gross
Bewegung: langsam klein
Bewegung: oszillierend klein
Bewegung: schnell gross
Das erforderliche mittlere Lagerspiel richtet sich nach der vorgesehenen Schmierung, der Belastung und der Gleitgeschwindigkeit.
Das Diagramm soll die Wahl des notwendigen Spieles erleichtern. Die Kurve ist für den allgemeinen Maschinenbau ausgelegt. Für Lagerungen im rauhen Betrieb kann die Kurve nach oben etwas überschritten werden.
Die Toleranzlage der Welle ist entsprechend dem gewünschten Mindestspiel festzulegen, die Toleranzklasse sollte bei hohen Anforderungen IT6 und in normalen Fällen IT7 oder IT8 betragen.
Werden Standardbüchsen mit Innendurchmessertoleranz H9 verwendet, empfiehlt es sich, die Welle mit e oder f zu tolerieren. Bei Wellen mit h-Toleranzlage kann die Gehäusebohrung von H7 bis F7 erweitert werden, sofern die Lagerbelastung nicht zu hoch ist. Die Büchse legt sich dem jeweiligen Gehäuse an und die Büchsenbohrung wird etwas grösser. Zu kleine Lagerspiele können damit vermieden werden.
Konstruktionshinweise
Gehäuse und Büchse
Die Aufnahmebohrung im Gehäuse wird vorzugsweise mit der Toleranz H7 ausgelegt. Der Innendurchmesser der Büchse weist nach dem Einpressen in diese Bohrung bei der Standardausführung in der Regel die Toleranz H9 auf. Werden andere Toleranzen gewünscht, bitten wir um Anfrage. Gerollte Büchsen können im nicht eingebauten Zustand an der Stossfuge leicht auffedern, was aber keinen Einfluss auf die Masse und auf den Festsitz im eingebauten Zustand hat. Die Büchsen haben, wie gedrehte, ein Presssitzaufmass.
Beim Einpressen der Büchse schliesst sich die Fuge und die Stossfugenflächen sitzen fest und formschlüssig aufeinander, so dass das Presssitzaufmass wirken kann. Die Büchse passt sich dem Gehäuse an und erhält dadurch ihre endgültige Form. Zur leichteren Montage der Büchse sollte das Gehäuse eine Fase zwischen 15° und 45° (Flanschbüchsen 45°) haben. Bei Flanschbüchsen ist auch zu beachten, dass die Anfasung im Gehäuse auf den Radius zwischen Büchsenschaft und Flansch abgestimmt ist. Der Radius R entspricht der Büchsenwanddicke, min. 2 mm.
Schulterdorn
Büchse
Montage und Abschmieren der Büchsen mit Dichtungen
1. Einpressen der Büchse
Die Büchse wird mit montierten Dichtungen eingepresst. Zur fehlerfreien Montage ist ein Schulterdorn zu empfehlen, der zwischen Führungsschaft und Schulter eine Freidrehung für die Dichtlippe aufweist. Die Freidrehung ist nötig, damit die Dichtung beim Einpressen nicht beschädigt wird. Der Schulterdorn sollte eine Schlupffase von mindestens 3 mm x 15° aufweisen. Die Büchse kann aber auch mit einer Platte eingepresst werden. Die Dichtung wird dabei elastisch in Richtung Büchsenmitte gedrückt und geht nach dem Einpressvorgang in ihre ursprüngliche Lage zurück.
2. Montage der Welle
Bei Montage der Welle ist zu berücksichtigen, dass der Innendurchmesser der Dichtlippe einen kleineren Durchmesser als die Welle hat. Deshalb sollte die Welle eine Fase von mind. 3 mm x 15° haben, damit sie gut eingeführt werden kann. Die Montage wird weiter vereinfacht, wenn die Welle vor dem Einschieben leicht eingefettet wird.
3. Abschmieren der Büchse
Ohne Dichtung ist eine komplette Füllung des Lagers über den Schmiernippel nicht gewährleistet. Im unbelasteten Bereich kommt es schnell zum Fettaustritt, der belastete Bereich dagegen bleibt unbefüllt. Durch die Dichtung wird beim Abschmieren ein Drosseldruck im Lager aufgebaut, wodurch erst nach vollständiger Füllung der Büchse das Fett über die Dichtung austritt. Kann die Büchse nicht über einen Schmiernippel abgeschmiert werden, ist auf eine gute Befettung der Büchse vor Montage der Welle zu achten.
Wir beraten Sie gerne.
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