Die Grenzlast beschreibt die höchste Belastung, die ein mechanisches Bauteil – etwa ein Kugelgewindetrieb, eine Trapezspindel oder ein Lager – aufnehmen kann, ohne bleibende Verformungen, Materialschäden oder Funktionsverluste zu erleiden. Sie stellt eine sicherheitsrelevante Kenngröße dar und definiert die obere Grenze der zulässigen Beanspruchung eines Systems.
In der technischen Auslegung wird zwischen verschiedenen Arten der Grenzlast unterschieden:
Statische Grenzlast (statische Tragzahl C₀): Maximale Last, bei der keine bleibenden Verformungen an Wälzkörpern oder Laufbahnen auftreten.
Dynamische Grenzlast (dynamische Tragzahl C): Belastung, bei der das Bauteil bei wiederholter Beanspruchung eine definierte Lebensdauer (z. B. 10⁶ Umdrehungen) erreicht.
Thermische Grenzlast: Belastungsgrenze, ab der durch Reibung entstehende Wärme zu Schädigungen führt.
Knicklast: Maximale Druckkraft, bei der schlanke Spindeln ihre Stabilität verlieren (Knicken nach Euler).
Für Kugelgewindetriebe sind insbesondere die statische und dynamische axiale Tragzahl die entscheidenden Grenzwerte. Sie werden nach DIN 69051 (bzw. DIN ISO 3408) vom Hersteller angegeben.
Beispiel
Ein Kugelgewindetrieb mit einer statischen Tragzahl von 12 kN darf nicht mit axialen Kräften oberhalb dieses Wertes belastet werden. Wird diese Grenze überschritten, entstehen plastische Verformungen an den Kontaktstellen der Kugeln zu den Laufbahnen (Pittingbildung), was zu einem vorzeitigen Ausfall des Antriebs führt