Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Einfluss des Verdickers auf die Schmierfilmausbildung in fettgeschmierten Wälzkontakten

Reibung und Verschleiß von Wälzlagern werden maßgeblich durch die resultierende Schmierfilmausbildung im Wälzkontakt beeinflusst. Bei fettgeschmierten Wälzlagern kann bei höheren Drehzahlen eine unerwünschte Schmierfilmabnahme (Starvation) durch unzureichende Ölbereitstellung aus dem Schmierfett auftreten. Allerdings können Verdickerpartikel des Fetts auf den Oberflächen der Kontaktpartner eine Schicht bilden, welche die Oberflächen, auch im Bereich von Starvation, voneinander trennt. Jedoch sind die Mechanismen der Verdickerschichtbildung bisher nicht geklärt. Es ist unklar, welche Verdickertypen und Betriebsbedingungen die Verdickerschichtbildung begünstigen. Daher ist es Ziel in dem Vorhaben, die Einflüsse des Verdickers auf die Schmierfilmausbildung in fettgeschmierten Wälzkontakten zu bestimmen. Mit Versuchen am Kugel/Scheibe-Tribometer sollen Verdickertypen sowie Betriebsbedingungen identifiziert werden, die eine Verdickerschichtbildung begünstigen bzw. hemmen. Um die Verdickerschichtbildung unter realen Bedingungen zu untersuchen, werden Wälzlagerversuche durchgeführt. Mikroanalytisch sollen Schichtdicke, Struktur, chemische Zusammensetzung und Geometrie, aber auch mechanische Eigenschaften, wie Reibwert und Scherfestigkeit der Verdickerschicht, auf den Prüfkörpern bzw. Lagerelementen ermittelt werden. Aus den Ergebnissen soll ein Modell abgeleitet werden, mit dem die Verdickerschicht physikalisch beschrieben werden kann. Zum einen erweitert der Erkenntnisgewinn das grundlegende Verständnis der Schmierfettwirkung. Zum anderen können bei Kenntnis der Bedingungen, die eine Verdickerschichtbildung begünstigen und damit zu einer Trennung der Oberflächen führen, die eingesetzte Fettmenge und Nachschmierintervalle genauer geplant werden. Somit kann die Zuverlässigkeit von Anlagen gesteigert sowie die benötigte Schmierfettmenge verringert werden, wodurch Kosten reduziert werden. Hierdurch kann die Wettbewerbsfähigkeit von KMU nennenswert gesteigert werden.