Gleitgeschwindigkeit in Lagerstellen berechnen: So geht´s!

Lars Butenschön | 24. Juni 2021

Zur richtigen Auslegung von Gleitlagern werden vor allem zwei grundlegende Parameter benötigt. Die Gleitgeschwindigkeit ( v in Metern pro sekunde) und die zu tragende Last ( p in N/mm²). In Kombination ergeben Sie den sogenannten pv Wert, der eine wichtige Größe bei der Auswahl von Gleitlagern darstellt. Während die Berechnung der Last bzw. der Flächenpressung noch einigermaßen trivial ist, muss man beim Berechnen der Gleitgeschwindigkeit schon einige Formeln und Parameter mehr berücksichtigen. In diesem Blogpost sollen die häufigsten Bewegungsfälle betrachtet und berechnet werden.

Gleitgeschwindigkeit in Lagerstellen mit rotierender Bewegung berechnen

Bei Anwendungen, in denen die Welle ganze Rotationen in der Lagerung ausführt, ist die Umfangsgeschwindigkeit am Innendurchmesser des Lagers zu berechnen. Hierzu wird entsprechend der Durchmesser des Lagers und die Anzahl Rotationen pro Zeiteinheit – ideal Umdrehungen pro Minute – benötigt. Der Rest ist bloßes Formel-Einsetzen.

Die Formel: v(u) = π * d * n

da im Gleitlagerbereich üblicherweise von mm und Umdrehungen pro Minute gesprochen wird, muss die Formel um Umrechnungsfaktoren ergänzt werden.

Formel mit Umrechnung: v(u) = ( π * d * n ) / ( 1000 x 60 )

Soll beispielsweise die Gleitgeschwindigkeit in einer Lagerstelle mit 20 mm Lagerdurchmesser ( d ) und einer Umdrehungsgeschwindigkeit (n) von 100 Umdrehungen pro Minute berechnet werden, sieht die Rechnung wie folgt aus:

v(u) = π * d * n => v(u) = 3,142 * 0,02 m * 1,667 1/s = 0,1 m/s (Zahlen auf 2. Kommastelle gerundet)

Ein Stolperstein ist hier die Umrechnung in die korrekten Einheiten. In der Praxis wird häufig mit mm für Durchmesser von Lagern und Umdrehungen pro Minute gerechnet. Ersteres ist allerdings in Meter umzurechnen und zweiteres in Umdrehungen pro Sekunde. Anschließend erhält man die benötigte Umfangsgeschwindigkeit in Metern pro Sekunde.

Gleitgeschwindigkeit in Lagerstellen mit Schwenkender oder oszillierender Bewegung

Eine weitere häufige Betriebsart von Gleitlagern sind schwenkende oder oszillierende Bewegungen. Sie kommen beispielsweise in Scharnieren oder pendelnden Bewegungen vor. Die Welle dreht alternierend in der Lagerstelle. Die Winkel-Differenz zwischen den beiden Endpositionen ist der Schwenkwinkel. Häufig sind in diesen Anwendungen lediglich die Frequenz der Bewegung und der Schwenkwinkel bekannt. Auch hier wird jedoch die Umfangsgeschwindigkeit benötigt. Also die Geschwindigkeit, mit der sich die Welle relativ zur Welle bewegt. Die Formel berücksichtigt entsprechend den Winkel und ist daher ein wenig komplizierter.

Die Formel: v(u) = ( n * ꞵ * d * π ) / 360

Dabei steht ꞵ für den Schwenkwinkel. Angepasst auf Lagerdurchmesser in mm und Schwenk-Zyklen pro Minute:

v(u) = ( n * ꞵ * d * π ) / ( 60 * 1000 * 360 )

Mit dieser Formel lässt sich nun auch die Gleitgeschwindigkeit für schwenkende Anwendungen berechnen.

Gleitgeschwindigkeit und PV Werte einfach berechnen

Wenn Sie die Gleitgeschwindigkeit in Lagerstellen nicht mühsam von Hand ausrechnen wollen, gibt es auch eine einfachere Möglichkeit: Den iglidur Gleitlager-Experten. Mit diesem kostenfreien Tool können Sie ganz einfach und ohne Angabe persönlicher Daten Berechnungen für Ihre Lagerung vornehmen. Gleichzeitig zeigt das Programm passende Gleitlager aus Kunststoff inklusive Ihrer potenziellen Lebensdauer an.

Benötigen Sie Hilfe bei der Auslegung Ihrer Gleitlager? Wir beraten Sie gerne und bestimmen mit Ihnen die verschiedenen Parameter und schlagen Ihnen passende Lagerlösungen vor.