Wälzlagerberechnung für
Konstruktionen mit Zukunft
Wälzlager passend zu Belastung, Drehzahl und Lebensdauer auslegen
Wälzlager gehören zu den zentralen Maschinenelementen moderner Antriebssysteme. Sie übertragen Kräfte, führen Wellen und beeinflussen maßgeblich Lebensdauer, Laufruhe und Betriebssicherheit einer Konstruktion. Welche Bauart geeignet ist, hängt deshalb nicht nur von der Last, sondern auch von Drehzahl, Einbauraum, Schmierung und Betriebsbedingungen ab.
Mit MDESIGN lassen sich Wälzlager auslegen, nachrechnen und dokumentieren. Erweiterte normierte Verfahren ermöglichen zusätzlich die Bewertung von Lastverteilungen und Referenz-Lebensdauern. So entsteht eine belastbare Grundlage für Lagerauswahl, Konstruktion und technischen Nachweis.
Berücksichtigte Normen und Richtlinien für Wälzlager
Statische Tragfähigkeit
DIN ISO 76
Lagerlebensdauer
DIN ISO 281
Erweiterte Lebensdauer
DIN 26281 & ISO 16281
Schmierstoffviskosität
DIN ISO 3448
Standards schaffen, Engineering beschleunigen
MDESIGN schafft eine einheitliche Grundlage für Berechnungen im gesamten Team. Strukturierte Eingaben, zentral gepflegte Berechnungsgrundlagen und eine durchgängige Dokumentation sorgen dafür, dass Ergebnisse nachvollziehbar und über Projekte hinweg vergleichbar bleiben.
Seit über 40 Jahren unterstützt MDESIGN Unternehmen bei der Berechnung und Auslegung technischer Komponenten – heute mit mehr als 35.000 Anwendern weltweit.
Tragfähigkeit und Lebensdauer einer Lagerstelle bestimmen
Für die Auslegung müssen Belastung und Lagerkapazität zusammenpassen. Radial- und Axialkräfte, Drehzahl, Tragzahlen und gewünschte Lebensdauer bilden dafür die zentralen Größen. Berechnet werden unter anderem statische Sicherheit, äquivalente Belastungen, nominelle und erweiterte Lebensdauer sowie Grenz- und mittlere Drehzahlen. Reibmoment, Reibleistung, Betriebstemperatur und Schmierungsbedingungen ergänzen die Bewertung. So lässt sich prüfen, ob ein ausgewähltes Lager den vorgesehenen Betrieb abdeckt oder eine andere Baugröße, Lagerart beziehungsweise Anordnung erforderlich ist.
Lagerdaten führender Hersteller nutzen
Die integrierten Lagerdatenbanken ermöglichen die schnelle Auswahl geeigneter Wälzlager unterschiedlicher Hersteller. Zusätzlich können eigene Lagerdaten ergänzt und firmenspezifisch verwaltet werden. Aus Last, gewünschter Lebensdauer und zulässigem Bauraum kann so ein passendes Kataloglager ausgewählt und anschließend weiter bewertet werden.
Wälzlager für unterschiedliche Einbausituationen
Je nach Kraftverlauf und Einbausituation kommen unterschiedliche Lagerbauarten infrage. Radiale, axiale oder kombinierte Belastungen stellen jeweils andere Anforderungen an Lagergeometrie und Anordnung.
Das Berechnungsspektrum reicht von Kugel- und Rollenlagern bis zu Lagerpaaren und Lagersätzen. Auch Schräglager können beispielsweise in X-, O- oder Tandemanordnung untersucht werden.
Damit lassen sich sowohl einzelne Lagerstellen als auch komplexere Kombinationen innerhalb derselben Berechnungsumgebung abbilden.
Schmierung, Reibung und Temperatur im Betrieb berücksichtigen
Die erreichbare Lagerlebensdauer hängt nicht allein von Last und Tragzahl ab. Viskosität, Verunreinigung, Schmierart und Temperatur verändern die Bedingungen im Kontakt zwischen Wälzkörper und Laufbahn.
Für die Bewertung können unter anderem Viskositätsklasse, Umgebungstemperatur, Ölreinheit und Schmierungsart berücksichtigt werden. Daraus ergeben sich Betriebstemperatur, Reibmoment, Reibleistung und die Viskosität des Schmierstoffs im Betrieb.
So lässt sich die Lagerstelle näher am tatsächlichen Einsatzfall bewerten und erkennen, ob die gewählten Schmierbedingungen zur gewünschten Lebensdauer passen.
Ergebnisse schnell verstehen und bewerten
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01
Geführte Oberfläche und Ergebnisübersicht
Strukturierte Eingaben, Hilfetexte und technische Hinweise unterstützen bei der Auswahl von Lage, Drehzahl, Lebensdauer und Schmierung. Ein KI-Assistent hilft bei Fragen im Berechnungsprozess. Kennwerte und Ergebnisse stehen anschließend übersichtlich zur Verfügung.
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02
Lagerstellen im 3D-Modell verstehen
Diagramme und technische Grafiken veranschaulichen Lebensdauer, Belastungen und weitere berechnete Kennwerte. Sie helfen dabei, Zusammenhänge schneller zu erfassen und Ergebnisse besser einzuordnen.
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Dokumentation und Nachweis auf Knopfdruck
Technische Dokumentation automatisch erstellen.
Alle Eingaben, Normen, Randbedingungen, Ergebnisse und Grafiken werden automatisch zu einer vollständigen Dokumentation zusammengeführt. So entstehen nachvollziehbare Nachweise für interne Entwicklung, Kunden, Prüforganisationen oder Fertigung.
Funktionsumfang der MDESIGN Wälzlagerberechnung
Die Funktionen sind kompakt nach Normen, Lagertypen, Lageranordnungen, Auslegung, Nachrechnung, Lebensdauer, Schmierung, Lastverteilung und Herstellerdaten gegliedert.
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Normen & Berechnungsgrundlagen
- DIN ISO 76
- DIN ISO 281
- DIN 26281
- ISO/TS 16281
- DIN ISO 3448
- Literaturbasierte Berechnung
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Lagertypen
- Radial-Rillenkugellager, ein- und zweireihig
- Radial-Schrägkugellager, ein- und zweireihig
- Radial-Pendelkugellager, zweireihig
- Vierpunktlager
- Axial-Rillenkugellager, ein- und zweiseitig wirkend
- Axial-Schrägkugellager, ein- und zweiseitig wirkend
- Radial-Zylinderrollenlager, ein-, zwei- und vierreihig
- Radial-Kegelrollenlager, ein-, zwei- und vierreihig
- Tonnenlager
- Radial-Pendelrollenlager, zweireihig
- Toroidalrollenlager
- Axial-Zylinderrollenlager, ein- und zweiseitig wirkend
- Axial-Pendelrollenlager, einreihig
- Radial-Nadellager, ein- und zweireihig
- Axial-Nadellager
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Lageranordnung & Lagerkombinationen
- Einzelnes Lager
- Paar Radial-Schräglager in X- oder O-Anordnung
- Lagersatz bestehend aus gleichgerichteten gleichen Lagern
- Kombination von gleichen Lagern in X- oder O-Anordnung
- Tandemanordnung
- Schräglagerkombination bestehend aus zwei Teillagersätzen
- Innere Axialkräfte
- Gesamtlebensdauer der Kombination
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Auslegung & Lagerauswahl
Eingabewerte
- Lagertyp
- Äußere Form
- Radialkraft
- Axialkraft
- Drehzahl
- Erf. Lebensdauer
- Erf. Zuverlässigkeit
- Erf. Sicherheit gegen stat. Belastung
- Min. zul. Wellendurchmesser
- Max. zul. Außendurchmesser
- Max. zul. Lagerbreite
- Viskositätsklasse ISO
Ausgabewerte
- Kurzbezeichnung des Lagers
- Lagerreihe
- Nenndurchmesser der Lagerbohrung
- Nenndurchmesser des Lagermantels
- Nennbreite
- Statische Tragzahl
- Dynamische Tragzahl
- Grenzdrehzahl
- Statische Sicherheit
- Nominelle Lebensdauer
Beispielhafte Ergebnisgrafik
Beispielhafte grafische Auswertung des einreihigen Radial-Rillenkugellagers. -
Nachrechnung & Lastdaten
Eingabewerte
- Radialkraft
- Axialkraft
- Drehzahl
- Wirkungsdauer
- Lastfälle berücksichtigen
- Schneller Lastwechsel
- Statische Tragzahl
- Dynamische Tragzahl
- Ermüdungsgrenzbelastung
- Dynamischer Radialfaktor
- Dynamischer Axialfaktor
Ausgabewerte
- Äquivalente statische Belastung
- Statische Sicherheit
- Äquivalente dynamische Belastung
- Mittlere äquivalente dynamische Belastung
- Mittlere Drehzahl
- Nominelle Lebensdauer
- Erweiterte Lebensdauer
- Bewertung der Ergebnisse
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Lebensdauerberechnung
Eingabewerte
- Lebensdauertyp
- Erf. Lebensdauer
- Erf. Zuverlässigkeit
- Erf. Sicherheit gegen stat. Belastung
- Verunreinigungsbeiwert
- Viskositätsklasse ISO
- Umgebungstemperatur
- Schmierart
Ausgabewerte
- Nominelle Lebensdauer
- Erweiterte Lebensdauer
- Nominelle Referenz-Lebensdauer
- Modifizierte Referenz-Lebensdauer
- Lebensdauerbeiwert für die Zuverlässigkeit
- Lebensdauerbeiwert, auf der Grundlage einer Systembetrachtung der Lebensdauerberechnung
- Statische Sicherheit
-
Schmierung, Reibung & Temperatur
Eingabewerte
- Viskositätsklasse ISO
- Umgebungstemperatur
- Ölstrom bei Umlaufschmierung
- Ölzulauftemperatur
- Kühlfaktor
- Verunreinigungsfaktor
- Schmierart
- Sauberkeit / Ölreinheitsklasse
Ausgabewerte
- Betriebstemperatur
- Kin. Viskosität bei Betriebstemperatur
- Reibmoment des Lagers
- Reibleistung
- Kühlleistung der Umlaufschmierung
- Wärmekonvektion an Umgebung
- Max. Reibmoment des Lagers
- Max. Reibleistung
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Lastverteilung nach DIN 26281
Eingabewerte
- Radialkraft
- Axialkraft
- Momentenbelastung
- Radiales Betriebsspiel des Lagers
- Relative axiale Verlagerung der beiden Lagerringe
- Relative radiale Verlagerung der beiden Lagerringe
- Verkippungswinkel zwischen Innenring und Außenring
- Nenn-Berührungswinkel des Lagers
Ausgabewerte
- Belastung des Wälzkörpers
- Betriebs-Berührungswinkel des Wälzkörpers
- Einfederung des Wälzkörpers
- Dynamische Tragzahl des Einzelkontakts am Innenring
- Dynamische Tragzahl des Einzelkontakts am Außenring
- Dynamisch äquivalente Referenz-Belastung
- Nominelle Referenz-Lebensdauer
- Modifizierte Referenz-Lebensdauer
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Hersteller- & Katalogdaten
- IBC Hersteller-Lagerdaten
- KRW Hersteller-Lagerdaten
- SBN Hersteller-Lagerdaten
- Schaeffler (FAG und INA) Hersteller-Lagerdaten
- SKF Hersteller-Lagerdaten
- Timken Hersteller-Lagerdaten
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