Die meisten Konstrukteure nutzen den (Print- oder Online-)Katalog eines Wälzlagerherstellers zur Berechnung der Lagerlebensdauer. Alternativ können sie auch die Lagerkennwerte und die äußeren Belastungen in ein Berechnungsprogramm eingeben. Die grundlegende Berechnung wird jedoch nach wie vor nach ISO281 durchgeführt. Allerdings haben sich seit der Einführung der Methodik im Jahr 1962 sowohl die Materialreinheit als auch die Fertigungsmöglichkeiten erheblich weiterentwickelt. Das Ergebnis ist, dass die tatsächliche Lebensdauer eines Lagers in der Regel sehr viel höher ist als die nach ISO281 ermittelte.
Mit einer neuen Methode, die auf der Grundlage von Größe und Menge an nichtmetallischen Einschlüssen in dem Stahl, aus dem die Lager gefertigt sind, besteht, kann NSK nun die Lebensdauer von Wälzlagern realistisch vorhersagen. Auf dieser Basis werden die Schrägkugellager, Zylinderrollenlager, Rillenkugellager und Kegelrollenlager von NSK in Zukunft eine deutlich höhere nominale Lebensdauer aufweisen. Im besten Fall kann die Lebensdauer aufgrund der Optimierung der dynamischen Tragzahlen sogar verdoppelt werden.
Der Ansatz von NSK bestand darin, neben empirischen Tests auch computergestützte Modelle der Lager zu verwenden. Diese Modelle werden als ‚digitale Zwillinge‘ genutzt mit dem Ziel, noch stärker auf Lebensdauerprüfungen mit realen Wälzlagern zu verzichten und Anhebungen der dynamischen Tragzahlen auf Berechnungen zu stützen. Umfassende Untersuchungen von NSK haben gezeigt, dass die Zusammensetzung und Qualität des Lagerstahls – insbesondere der Anteil der nichtmetallischen Verunreinigungen im Stahl – ein entscheidender Indikator für die Lebensdauer eines Lagers hat. Die Forscher und Entwickler von NSK haben eine quantitative Bewertungsmethode verwendet, um zu ermitteln, in welchem exakten Maße die Anzahl und Größe von Verunreinigungen den Prozess der Rissausbreitung in einem Wälzlagerstahl beeinflusst. Als direkte Folge dieser Untersuchungen konnte NSK die dynamische Tragzahl vieler Wälzlager erhöhen – bei unveränderter Konstruktion, identischen Werkstoffen und unter Beibehaltung der entsprechenden Sicherheitsmarge. Alle neuen – und grundsätzlich höheren – Werte liegen innerhalb des sicheren Bereichs.
