Was ist ein Nadellager?
Ein Nadellager ist ein Lagertyp mit Rollenelementen, die länger und dünner sind als herkömmliche Rollenlagerelemente. Das Nadellager ist aufgrund seiner deutlich geringeren Rollendurchmesser ideal für Anwendungen geeignet, bei denen insgesamt geringere Lagerhöhen erforderlich sind. Ungeachtet der kleinen Rollendurchmesser haben Nadellager eine gute Tragfähigkeit und werden häufig in großen Stückzahlen in Kraftfahrzeugmotoren und anderen hochbeanspruchten Präzisionsanwendungen eingesetzt. Nadellager sind in einer Vielzahl von Ausführungen erhältlich, darunter Käfig- oder Komplementärlager sowie abgedichtete oder offene Lager. Von diesem Lager sind auch Schrägkugellager erhältlich, die Nadel- und Kugellagerelemente kombinieren.
Wälzlager verwenden anstelle der herkömmlicheren Kugeln Sätze oder Zylinderrollenelemente. Nadellager folgen den grundlegenden Konstruktionsprinzipien eines normalen Rollenlagers mit einem inneren und einem äußeren Laufring, die einen Satz von Rollenelementen zwischen sich enthalten und ausrichten. Der innere Laufring wird auf die Welle der Maschine geschoben und der äußere Laufring wird in einer Endkappe oder einem äußeren Rahmen unverlierbar gehalten. Die Rollen bieten dann eine reibungsarme Unterstützung für die Welle, wenn sie sich dreht. Der Hauptunterschied zwischen herkömmlichen Rollenlagern und Nadellagern ist der Rollendurchmesser.
Das Nadellager weist Wälzkörper auf, die einen wesentlich geringeren Durchmesser aufweisen als ein normales Wälzkörperelement. Dies bedeutet, dass ein Nadellager ein weitaus geringeres Profil aufweist als das eines herkömmlichen Typs. Diese Eigenschaft ermöglicht den Einsatz des Nadellagers bei Anwendungen, bei denen geringe Toleranzen zwischen Innen- und Außenfläche erforderlich sind. Durch die Verwendung von Nadellagern können Maschinenkonstrukteure die Abmessungen der Gesamtkonstruktion niedrig halten und so Platz und Gewicht in Anwendungen wie z. B. bei Kraftfahrzeugmotoren sparen. Die verringerte Höhe der Nadellager wirkt sich nicht negativ auf deren Leistung aus. Sie weisen gute Trageeigenschaften auf.
Es gibt viele verschiedene Konfigurationen von Nadellagern, die für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet sind. Dazu gehören abgedichtete oder offene Lager und Beispiele mit angeflanschten Außenringen für erhöhte Seitenstabilität. Käfignadellager sind mit Stahl- oder Messingkäfigen ausgestattet, die eine reduzierte Anzahl von Rollen in konstanter Positionsorientierung halten, was zu einer reduzierten Reibung führt. Es sind auch komplementäre Lager erhältlich, bei denen der Rennbereich vollständig mit Rollen gefüllt ist. Dies erhöht den Reibungskoeffizienten des Lagers, erhöht jedoch auch dessen Stabilität und Tragfähigkeit.
Einige Nadellagerausführungen enthalten einen zusätzlichen Satz Kugellager, die an der Außenseite des Rollensatzes laufen und eine verbesserte Winkelbelastung ermöglichen. Selbstausrichtende Nadellager haben zwei äußere Laufringe mit zusammenpassenden, schalenförmigen Innenflächen, wodurch diese Variante ein gewisses Maß an Axialversatzabsorption erhält. Nadel-Axiallager sind ebenfalls weit verbreitet und weisen Rollensätze auf, die radial in einer Gebläseformation angeordnet sind.