Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Erweiterung der Reibungsmodellierung für hochdrehende Wälzlager in Elektroan-trieben

Vor dem Hintergrund aktueller Klimauntersuchungen sehen sich moderne Volkswirtschaften vor die Herausforderung gestellt, ihren steigenden Energiebedarf und strenge Emissionsziele zu vereinbaren. Ein erheblicher Teil des Energiebedarfs geht dabei ungenutzt als Reibungsverluste verloren von denen ein großer Teil auf Verluste in Wälzlagerungen entfällt. Die Reduzierung dieser Verluste trägt einen großen Teil dazu bei, die Gesamtemissionen zu verringern. Zusätzlich erfordern steigende Absatzzahlen im Elektromobilitätssektor ein besseres Verständnis des Reibungsverhaltens hochdrehender Wälzlagerungen.

Heutige Berechnungsansätze für Wälzlagerreibung sind allerdings nur für einen begrenzten Drehzahlbereich verifiziert worden und weisen bei höheren Drehzahlen erhebliche Abweichungen zu gemessenen Reibungsverlusten auf.

In diesem Forschungsvorhaben soll, aufbauend auf der im Forschungscluster „Low Friction Powertrain“ entwickelten Berechnungsgrundlage, eine Methode zur Vorhersage der Reibmomente von Wälzlagern in elektrischen Antrieben im Hochdrehzahlbereich erarbeitet werden.

Das erarbeitete Modell soll mithilfe von experimentellen Untersuchungen und mittels Messdaten bereits abgeschlossener Vorhaben validiert werden. Hierzu werden unterschiedliche Lagerarten und -größen unter verschiedenen Betriebsbedingungen betrachtet. Mit den gewonnenen Ergebnissen sollen demnach bestehende Verfahren weiterentwickelt sowie verifiziert werden.

Die Forschungsergebnisse versetzen demnach kleine und mittelständige Unternehmen in die Lage, die entstehenden Reibmomente in Lagerungen, bedingt durch einen Betrieb im Hochdrehzahlbereich zu berechnen und besser einzuschätzen. Hierdurch können frühzeitig problematische Betriebspunkte identifiziert und in der Auslegung der Lagerung und des Gesamtsystems beachtet werden.