Teil des Motorgeräuschs: Normales Lagergeräusch vs. ungewöhnliches Geräusch – Können Sie den Unterschied erkennen?

Selbst mit fortschrittlicher FertigungstechnologieLagererzeugen unweigerlich Lärm – eine grundlegende Beziehung zwischen ihrer inhärenten Schwingung und dem Klang. Das Auftreten von Vibrationen und Geräuschen weist nicht unbedingt auf ein Leistungsproblem oder einen drohenden Ausfall hin. Der Schlüssel liegt in der Unterscheidung zwischen normalen Betriebsgeräuschen und anormalen Signalen.

Mehrere häufige Arten normaler Lagergeräusche

1. Raceway-Sound

Laufbahngeräusche sind die grundlegendsten Geräusche, die von allen Wälzlagern erzeugt werden, und gelten in der Regel als Maßstab für Geräuschnormen.

Mechanismus: Trotz hervorragender Bearbeitung bleiben mikroskopisch kleine Welligkeiten und Formfehler auf den Laufbahnen von Lagerringen und den Oberflächen von Wälzkörpern zurück. Diese Unvollkommenheiten verursachen leichte Schwankungen in der Kontaktelastizität zwischen den Laufbahnen und Wälzkörpern. Diese Schwankungen der elastischen Kraft wirken als Mikroanregungskraft auf die Lagerringe und führen zu Vibrationen, die als Laufbahngeräusche wahrgenommen werden.

Eigenschaften:

Lärm und Vibration sind zufällig.

Die Vibrationsfrequenz liegt über 1 kHz.

Die dominierende Geräuschfrequenz bleibt unabhängig von Drehzahländerungen nahezu konstant, der Schalldruckpegel steigt jedoch mit der Drehzahl.

Der Schalldruckpegel steigt mit zunehmender radialer Lagerluft stark an.

Eine erhöhte Gehäusesteifigkeit senkt den Gesamtschalldruckpegel; Selbst bei Geschwindigkeitserhöhungen ist der Anstieg des Schalldruckpegels minimal.

Eine höhere Schmierstoffviskosität führt zu einem geringeren Schalldruckpegel. Bei der Fettschmierung können sowohl die Viskosität des Grundöls als auch die Form/Größe der Seifenfasern den Geräuschpegel beeinflussen.

Hinweis: Die durch Laufbahngeräusche angeregte akustische Energie ist begrenzt. Beispielsweise erzeugt ein hochwertiges 6203-Lager unter normalen Bedingungen typischerweise ein Laufbahngeräusch im Bereich von 24–27 dB (Schalldruckpegel).

2. Roller-Drop-Geräusch (taumelndes Geräusch)

Dieses Geräusch tritt häufiger bei mittleren bis großen Lagern unter Radiallast auf, vor allem bei niedrigen Drehzahlen, und verschwindet typischerweise bei höheren Drehzahlen.

Mechanismus: Unter radialer Belastung bilden sich im Inneren des Lagers eine belastete Zone und eine unbelastete Zone. Im unbelasteten Bereich verlieren die Wälzkörper aufgrund der Lagerluft den Kontakt zum Innenring. Bei höheren Drehzahlen werden sie durch die Zentrifugalkraft gegen den Außenring gedrückt. Umgekehrt führt die verringerte Zentrifugalkraft bei niedrigen Drehzahlen dazu, dass die Wälzkörper „herabfallen“ und ein Schlaggeräusch gegen den Käfig oder den Innenring entsteht.

Eigenschaften:

Wahrscheinlicher bei Fettschmierung als bei Ölschmierung.

Tritt wahrscheinlich nur bei aufgebrachter Radiallast und größerem Radialspiel auf.

Tritt innerhalb eines bestimmten Drehzahlbereichs auf, der je nach Lagergröße variiert.

Kann kontinuierlich oder intermittierend sein.

Durch diese erzwungene Schwingung werden häufig Biegeeigenschwingungen zweiter oder dritter Ordnung des Außenrings angeregt, wodurch das charakteristische Geräusch entsteht.

Gegenmaßnahmen: Vorspannung anwenden; das radiale Innenspiel reduzieren; Verwenden Sie leichtere Wälzkörper (z. B. Keramik).

3. Lagerquietschen (heulendes Geräusch)

Quietschen ist ein intensives, hohes Kreischen.LagerQuietschgeräusche erzeugen in der Regel keinen Temperaturanstieg und die Lebensdauer des Lagers oder Fetts wird dadurch nicht beeinträchtigt. Dieser Lärm kann oft toleriert werden, wenn der Geräuschpegel kein kritischer Faktor ist.

Mechanismus: Aufgrund der radialen Lagerluft bilden die Wälzkörper einen Durchgang, der am Eingang der Lastzone breiter und am Ausgang schmaler ist. Bei bestimmten Geschwindigkeiten vibrieren Wälzkörper zwischen Innen- und Außenring. Wenn sie in den engen Lastbereich gelangen, erhöht sich die Vibrationsfrequenz und erzeugt scharfe, hochfrequente Geräusche.

Eigenschaften:

Wahrscheinlicher bei größerem radialen Innenspiel.

Häufig bei fettgeschmierten Lagern; selten mit Ölschmierung.

Sehr hohe und scharfe Frequenz.

Erscheint innerhalb eines bestimmten Geschwindigkeitsbereichs und nimmt außerhalb dieses ab; bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten im Allgemeinen nicht vorhanden.

Durch Zugabe von Fett kann das Quietschen vorübergehend beseitigt werden, es tritt jedoch häufig wieder auf, nachdem sich die Fettverteilung stabilisiert und überschüssiges Fett entfernt wurde.

Gegenmaßnahmen: Keilraum verbessern (z. B. Rillenkugellager axial vorspannen); Verwenden Sie für Zylinderrollenlager ein relativ kleineres Spiel (z. B. Wechsel vom Standardspiel C3 auf C3L). Verwenden Sie ein Fett mit höherer Konsistenz.

Ungewöhnliche Lagergeräusche, die auf einen Schaden hinweisen

Lagerbauteile haben sehr harte Oberflächen. Falsche Handhabung, Installationsfehler oder Stöße durch Herunterfallen können Spuren (Beschädigungen) auf den Arbeitsflächen hinterlassen. Selbst geringfügige Oberflächenfehler können zu Vibrationen und Lärm führen.

1. Schadensgeräusch (Fehlergeräusch)

Merkmale: Wenn die Laufbahnoberflächen Kratzer, Beulen, Rost oder andere Schäden aufweisen, gibt das Lager während der Drehung periodisch pulsierende oder klickende Geräusche von sich. Bei konstanter Geschwindigkeit tritt der Schall in einem festen Zeitraum (Zeitintervall) auf. Eine langsamere Geschwindigkeit führt zu einer längeren Zeitspanne zwischen den Tönen.

Mechanismus: Beschädigte Stellen auf der Laufbahn schlagen beim Drehen des Lagers gegen die Wälzkörper und erzeugen Schlaggeräusche.

Gegenmaßnahme: Bei der Wartung das Lager austauschen. Vermeiden Sie unbedingt die Anwendung von Stoßbelastungen während der Installation.

2. Verschmutzungslärm (Schmutzgeräusch)

Merkmale: Unzureichende Reinigung beim Einbau des Lagers, Fremdpartikel im Schmiermittel oder Schmutz, der während des Betriebs in das Lager gelangt, können ein „Knirschen“, „Knirschen“ oder „Zischen“ verursachen. Dieses unregelmäßige und variable Geräusch entsteht, wenn Verunreinigungen durch die Wälzkontaktbereiche gelangen.

Mechanismus: Harte Partikel graben sich in die Laufbahnen und Wälzkörper ein und erzeugen kontinuierlich kleine Stöße.

Gegenmaßnahme: Verunreinigungen verursachen nicht nur Lärm, sondern verursachen auch Vertiefungen auf den Laufbahnen, was die Lagerlebensdauer erheblich verkürzt. Es ist wichtig, die Lager in einer sauberen Umgebung zu handhaben und zu installieren und wirksame Dichtungsmethoden einzusetzen, um das Eindringen von Wasser zu verhindern.

Abschluss

Das Verständnis der Symphonie der Geräusche, die ein Lager erzeugt, ist für die vorausschauende Wartung von entscheidender Bedeutung. Die Unterscheidung harmloser Betriebsgeräusche wie Laufbahngeräusche oder gelegentliches Taumeln bei niedriger Geschwindigkeit von den verräterischen Anzeichen einer Beschädigung (periodisches Klicken) oder einer Verschmutzung (unregelmäßiges Knirschen) ermöglicht ein rechtzeitiges und angemessenes Eingreifen. Wenden Sie sich im Zweifelsfall an einen Lagerspezialisten oder nutzen Sie Vibrationsanalysetools für eine endgültige Diagnose. Denken Sie daran, dass die proaktive Erkennung ungewöhnlicher Geräusche Ihre Maschinen schützt, ungeplante Ausfallzeiten verhindert und die betriebliche Effizienz optimiert.