Gleitlager: Welche Vorteile haben sie gegenüber Wälzlagern und wie läuft der Umstieg ab?

Warum bieten Gleitlager Vorteile gegenüber Wälzlagern?

Wälzlager sind in vielen Maschinenkonstruktionen erste Wahl. Sie sind kostengünstig, genormt und weit verbreitet. Doch besonders in rauen Betriebsumgebungen kann ihre Leistungsfähigkeit schnell eingeschränkt sein.

Ein genauer Gleitlager-Wälzlager-Vergleich zeigt, wo herkömmliche Wälzlager im Nachteil sind und welche potentiellen Vorteile Gleitlager gegenüber Wälzlagern konkret bieten können.

Typische Schwachstellen von Wälzlagern:

• Begrenzte Tragfähigkeit bei hoher Last
  Die punktuelle Kraftübertragung über Wälzkörper kann bei hoher Belastung zu Materialermüdung und frühzeitigem Verschleiß führen.

• Großer Platzbedarf
  In den meisten Anwendungen bestimmt das Wälzlager selbst den verfügbaren Bauraum für das gesamte System. Die Auswahl des geeigneten Lagers beeinflusst somit maßgeblich die Dimensionen des Bauraums.

• Begrenzte Drehzahl
  Bei sehr hohen Drehzahlen kann Reibung und Hitzeentwicklung durch Wälzkörper und Käfige zum Problem werden. Ihre Grenzdrehzahlen sind konstruktiv begrenzt.

• Empfindlich gegenüber Schmutz
  In offenen oder ungeschützten Systemen steigt die Ausfallrate drastisch, wenn Umwelteinflüsse nicht vollständig abgeschirmt werden können.

• Begrenzte Lebensdauer bei dynamischen Belastungen & Vibration
  Besonders in Anwendungen mit stoßartiger oder wechselnder Beanspruchung zeigen sich schnell die Grenzen klassischer Wälzlager.

Ein Beispiel aus der Praxis: In Kompressoren oder Getrieben treten häufig hohe Belastungen und Temperaturen auf. Das sind ideale Voraussetzungen für den Einsatz robuster Gleitlagerlösungen. Wie diese erfolgreich integriert werden können, zeigen wir im Beitrag: Erfolgreicher Einsatz von Gleitlagern in Kompressoren

Höhere Belastbarkeit bei gleichem Bauraum

Gleitlager haben den Vorteil gegenüber Wälzlagern, dass sie Lasten flächig übertragen. Wälzlager hingegen arbeiten punktuell über Kugeln oder Rollen. Dadurch lassen sich mit Gleitlagern bei gleichem Bauraum deutlich höhere Kräfte aufnehmen. Das ist insbesondere bei hochbelasteten Lagerstellen ein entscheidender Vorteil.

Bessere Wärmeableitung und Temperaturbeständigkeit

Durch den direkten Kontakt zwischen Lager und Gehäuse können Gleitlager Wärme effizienter abführen.  Je nach Anwendung können auch spezielle Lagermaterialien von Miba zur verbesserten Wärmeableitung eingesetzt werden.

Unempfindlichkeit gegenüber Schmutz, Feuchtigkeit und Vibration

Gleitlager zeigen sich im Vergleich zu Wälzlagern deutlich robuster gegenüber äußeren Einflüssen wie Partikeln, Feuchtigkeit oder Vibrationen. In rauen Umgebungen ist das ein entscheidender Vorteil, der zur Betriebssicherheit beiträgt.

Hohe Gestaltungsfreiheit und Materialvielfalt

Während Wälzlager standardisiert sind, lassen sich Gleitlager individuell an die Anforderungen der jeweiligen Anwendung in Form, Werkstoff und Auslegung anpassen. Das ermöglicht sowohl kompaktere Baugruppen als auch funktionale Zusatznutzen, etwa durch integrierte Dämpfungselemente.

So läuft der Umstieg Schritt für Schritt ab

Der Umstieg von einem Wälzlager auf ein Gleitlager bedeutet nicht zwangsläufig eine komplette Neukonstruktion. Konstruktiv ist meist nur eine minimale Adaptierungen notwendig.

Gleitlager können oftmals das notwendige Öl, das bereits in unmittelbarer Umgebung zur Verfügung steht, nutzen. Erste Versuche oder die Qualifizierung der Technologie kann daher meist bereits im bestehenden System durch minimale Anpassungen erfolgen.

Wer die Vorteile von Gleitlagern gegenüber Wälzlagern nutzen möchte, kann durch einen systematischen Umstieg die Lebensdauer und Zuverlässigkeit seiner Anwendung deutlich steigern. Wir bei Miba begleiten als erfahrene Engineering-Partner unseren Kunden bei diesem Prozess.

Gleitlager in der Windkraft: Erfolgsmodell mit Signalwirkung

Ein besonders eindrucksvolles Beispiel für den erfolgreichen Umstieg auf Gleitlager findet sich in der Windenergie in Hauptgetrieben von Windkraftanlagen, speziell in den Planetenstufen höherer Leistungsklassen.

Mit minimalen Anpassungen wurden erste Versuche und die Qualifizierung der Technologie im bestehenden Systemen durchgeführt. Damit konnte gezeigt werden, dass die Grenzen des Planetengetriebes mit wenig Aufwand verschoben und die Vorteile von Gleitlagern gegenüber Wälzlagern genutzt werden konnten:

• kompaktere Bauweisen
• höhere Leistungsdichten
• deutlich reduzierte Systemkomplexität
• erhöhte Lebensdauer
• höhere Eingangsmomente

Bereits in der Designphase der nächsten Evolutionsstufe des Planetengetriebes wurden diese Ergebnisse berücksichtigt und die Vorteile der Gleitlager vollumfänglich ausgenutzt.

Diese Erfahrungen aus der Windkraftindustrie lassen sich als Blaupause auf viele andere Branchen übertragen.