Schlupf- und Anschmieruntersuchungen zu vollrolligen, kleinen Zylinderrollenlagern unter radial exzentrischer und axialer Belastung
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Beschreibung:
In dieser Dissertation werden Anschmierungen sowie die hierzu führenden Bedingungen untersucht. Vereinfacht entstehen diese durch die Kombination aus hohen Gleitgeschwindigkeiten mit gleichzeitig vorliegenden Kontaktpressungen und unzureichender Schmierfilmbildung. Sie zählen zum adhäsiven, auf Rauheitsebene stattfindenden Verschleiß. Aufgrund der Beschädigung der Topographie, dem Abtrag des Profils als auch durch Gefügeänderungen führen sie zur frühzeitigen Ermüdung der Oberfläche. Für kombiniert belastete Zylinderrollenlager liegt zum derzeitigen Stand kein ausreichendes Grundlagenwissen vor, um das kinematische Verhalten (Schlupf) oder Anschmierungen vorherzusagen. Die theoretische Betrachtung sowie die ausführlichen Versuche in der vorliegenden Arbeit tragen dazu bei, diese Lücke zu schließen. Für die Erfassung des Schlupfs wird die Spannung gemessen, die durch einen mit einem Wälzkörper rotierenden Diametralmagneten in einer Spule induziert wird. Durch eine neu entwickelte Methode können Signale mit starkem Rauschen sowie hoher Dynamik der Kinematik ausgewertet werden. Mehr als 20.000 Messpunkte werden aufgezeichnet, von denen 3.192 in dieser Arbeit in Kennfeldern abgedruckt sind. Diese zeigen reproduzierbar den Einfluss der Axialkraft, einer exzentrischen Radialkraft, der Drehzahl, der Öltemperatur sowie des axialen und radialen Betriebsspiels. Hierdurch wird ersichtlich, dass ein hoher Schlupf nicht zwangsläufig Anschmierungen hervorruft, da dieser über weite Bereiche der Betriebsbedingungen vorliegt. Dennoch zeigt sich durch geeignete Wahl der Lagertoleranzen eine mögliche Reduzierung des Anschmierrisikos durch sinkenden Schlupf sowie darüber hinaus abnehmende Schiefstellungen der Wälzkörper. Durch statistisch ausgelegte Versuchsreihen lässt sich der Zeitpunkt des Anschmierens für den Großteil der Versuche auf die ersten 60 s nach Versuchsstart eingrenzen. Durch die fehlende thermische Betriebsspielreduzierung sowie den hohen Ölwiderstand zu Beginn liegen zu diesem Zeitpunkt für nahezu alle ...