Headerbild zu Wälzlagern mit Welle und verschiedenen Kugel- und Rollenlagern vor technischem Luftfahrthintergrund.

Wälzlagerberechnung für
Konstruktionen mit Zukunft

DIN ISO 281
Lagerdatenbanken
Dokumentation

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.

MDESIGN Softwareoberfläche
40+ Jahre Engineering-Erfahrung
35.000+ Anwender weltweit
Wälzlagerberechnung

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.

Statische Sicherheit
Statische und dynamische Tragzahl
Äquivalente dynamische Belastung
Grenzdrehzahl und mittlere Drehzahl
Nominelle Lebensdauer L10h
Lastverteilung und Wälzkörperlast
Referenz- und erweiterte Lebensdauer
Betriebstemperatur und Viskosität
Reibmoment und Reibleistung
Lagerabmessungen und Masse
Modifizierte Referenz-Lebensdauer
Lagerdatenbank

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.

SKF
Schaeffler
Timken
IBC
KRW
SBN

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.

Rillenkugellager
Schrägkugellager
Pendelrollenlager
Zylinderrollenlager
Kegelrollenlager
Nadellager
Axiallagertypen

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

Nach der Berechnung stehen alle relevanten Ergebnisse strukturiert und nachvollziehbar zur Verfügung. Dazu zählen unter anderem Lebensdauerwerte, Sicherheitsfaktoren, Lagerkräfte, Reibleistungen sowie Temperatur- und Belastungsbewertungen.

Grafische Darstellungen und Diagramme unterstützen die schnelle Bewertung kritischer Betriebszustände und helfen bei der Optimierung der Lagerstelle.

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.

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01Interne Entwicklung
02Kunden
03Prüforganisationen
04Zertifizierungen
05Fertigung
06Projektübergaben
01Umfang
02Sprache
03Firmenlogo
04Kundenlogo
05Inhalte
06Diagramme & Grafiken
PDF Nachweis
Normen enthalten
PDF automatisch
CI anpassbar
Funktionsumfang der MDESIGN Wälzlagerberechnung

Funktionsumfang der MDESIGN Wälzlagerberechnung

Die Funktionen sind kompakt nach Normen, Lagertypen, Lageranordnungen, Auslegung, Nachrechnung, Lebensdauer, Schmierung, Lastverteilung und Herstellerdaten gegliedert.

  1. Normen & Berechnungsgrundlagen

    Zentrale Grundlagen der Wälzlagerberechnung.

    • DIN ISO 76
    • DIN ISO 281
    • DIN 26281
    • ISO/TS 16281
    • DIN ISO 3448
    • Literaturbasierte Berechnung
  2. Lagertypen

    Radiale und axiale Wälzlager.

    • 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
  3. Lageranordnung & Lagerkombinationen

    Einzellager, Lagerpaare, Lagersätze und Schräglagerkombinationen.

    • 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
  4. Auslegung & Lagerauswahl

    Auslegung eines geeigneten Lagers aus Lastdaten und zulässigen Abmessungen.

    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 Ergebnisgrafik zur Auslegung und Lagerauswahl
    Beispielhafte grafische Auswertung des einreihigen Radial-Rillenkugellagers.
  5. Nachrechnung & Lastdaten

    Nachrechnung eines ausgewählten Lagers mit stationärer Last oder Lastkollektiv.

    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
  6. Lebensdauerberechnung

    Nominelle, erweiterte und Referenz-Lebensdauer.

    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
  7. Schmierung, Reibung & Temperatur

    Schmierbedingungen und stationäre Lagertemperatur.

    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
  8. Lastverteilung nach DIN 26281

    Innere Lastverteilung auf die einzelnen Wälzkörper.

    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
  9. Hersteller- & Katalogdaten

    Lagerdaten aus der MDESIGN Datenbank.

    • 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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