Axial-Schrägkugellager: Aufbau, Baureihen und Anwendung

Was ein Axial-Schrägkugellager auszeichnet

Der Unterschied zum klassischen Schrägkugellager liegt im Winkel. Statt der üblichen 15° bis 40° arbeitet das Axial-Schrägkugellager mit etwa 60°. Die Kraftlinie verläuft dadurch stark axial, das Lager stützt also in erster Linie Schub entlang der Welle ab und nimmt nur einen kleinen Anteil radial mit. Wie der Druckwinkel das Verhalten eines Schräglagers grundsätzlich steuert, steht im Überblick zu Aufbau, Funktion und Anordnung von Schrägkugellagern.

Das Ergebnis ist ein Lager mit hoher axialer Steifigkeit und Führungsgenauigkeit. Genau diese zwei Eigenschaften braucht man dort, wo eine Spindel unter Last exakt positioniert werden muss und ein Zehntelmillimeter Spiel schon stört. Die meisten Ausführungen sind doppelreihig und zweiseitig wirkend, ab Werk vorgespannt, abgedichtet und mit Fett befüllt — also einbaufertig.

Zwei Welten: Gewindetriebe und Hauptspindeln

Fast alles, was man als Axial-Schrägkugellager kauft, landet in einer von zwei Anwendungen. Das prägt auch die Bauformen.

Die erste sind Kugelgewindetriebe. Hier stützt das Lager die Spindel eines Gewindetriebs ab, der eine Drehbewegung in eine präzise Längsbewegung übersetzt — der Antrieb hinter Werkzeugmaschinen-Achsen, Pressen und Stellgliedern. Die Axialkraft des Gewindetriebs muss steif und spielfrei abgefangen werden, sonst leidet die Positioniergenauigkeit. Die zweite Welt sind Hauptspindeln von Werkzeugmaschinen, wo das Lager den axialen Schub der Spindel aufnimmt und gleichzeitig hohe Drehzahlen mitmachen muss.

Beides sind Präzisionsdomänen. Deshalb laufen Axial-Schrägkugellager auch nicht in der Standard-Toleranzklasse, sondern in höheren Genauigkeitsklassen wie P4 oder P4S. Wer hier zur normalen Handelsware greift, verschenkt genau das, wofür der Lagertyp gemacht ist.

Baureihen und Bezeichnung

Anders als beim radialen Schrägkugellager sortiert sich der Markt hier nach Hersteller-Baureihen. Bei Schaeffler und INA sind die ZKLF- und ZKLN-Reihen verbreitet: ZKLF mit Flansch am Außenring für die direkte Verschraubung in der Umgebungskonstruktion, ZKLN ohne Flansch für den Einbau in eine Bohrung. Bei SKF findet man die Lager unter den Reihen für Gewindetriebe, etwa BSD und BSB, sowie zweiseitig wirkende Ausführungen für Hauptspindeln.

Die Bezeichnung folgt meist dem Schema Baureihe plus Bohrungs- und Außendurchmesser. Ein „ZKLF2575 2RS P4" steht zum Beispiel für ein flanschloses Axial-Schrägkugellager mit 25 mm Bohrung und 75 mm Außendurchmesser, beidseitig abgedichtet, in der Präzisionsklasse P4. Das 2RS am Ende kennt man schon von den zweireihigen Schrägkugellagern — es bedeutet auch hier beidseitige Dichtung. Welche Baureihe und Baugröße zu Ihrer Spindel passt, lässt sich im Sortiment der Axial-Schrägkugellager nach Maß und Genauigkeitsklasse eingrenzen.

Axial-Schrägkugellager, Axiallager oder doch das radiale?

Die Begriffe werden gern verwechselt, meinen aber unterschiedliche Lager. Ein einfaches Axiallager — etwa ein Axial-Rillenkugellager — nimmt reine Axialkraft auf, hält aber keinerlei Radiallast und keine Drehzahl im oberen Bereich. Das Axial-Schrägkugellager kann durch seinen Druckwinkel beides etwas besser: hohe Axiallast bei zugleich ordentlicher Drehzahleignung und Steifigkeit.

Und das normale, radiale Schrägkugellager? Das ist für überwiegend radiale Lasten mit axialem Anteil gedacht, nicht umgekehrt. Faustregel: Steht die Axialkraft im Vordergrund und es geht um Präzision, ist das Axial-Schrägkugellager richtig. Überwiegt die Radiallast, greifen Sie zur radialen Bauform — gegebenenfalls als gepaarte Lager in O-, X- oder Tandem-Anordnung.

Vorspannung, Abdichtung und Einbau

Weil diese Lager fast immer vorgespannt und abgedichtet ausgeliefert werden, ist der Einbau gutmütiger als man denkt — solange die Sitze stimmen. Entscheidend ist die saubere Anlage an Welle und Gehäuse, denn jede Schiefstellung kostet bei einem 60°-Lager sofort Genauigkeit. Bei den Flanschausführungen übernimmt der angeschraubte Außenring einen Teil der Ausrichtung, was die Montage vereinfacht.

Nachschmieren entfällt bei den abgedichteten Varianten in der Regel, die Fettfüllung reicht für die Lebensdauer. Worauf es bei Einbaurichtung und Sitzpassung allgemein ankommt, steht in der Praxis-Anleitung zum Einbau von Schrägkugellagern.

Im Kern ist das Axial-Schrägkugellager das Werkzeug für einen klar umrissenen Job: steife, genaue Abstützung von Axialkräften in Gewindetrieben und Spindeln. Wer es außerhalb dieser Domäne einsetzt, zahlt für Präzision, die er nicht braucht — und wer ein normales Lager dort einbaut, wo dieses gehört, merkt es an der Genauigkeit. Die Einordnung in die Lagerfamilie liefert der Schrägkugellager-Überblick.