Tagungsbeitrag

Titel Tribological research on the initiation of White Etching Cracks (WECs)
Autor Florian Pape, Torben Terwey, Sebastian Wiesker. Stefan Averbeck, Christian Muhmann, Dieter Lipinsky, Heinrich F. Arlinghaus, Eberhard Kerscher, Bernd Sauer, Gerhard Poll
Infos zum Autor Dr. Florian Pape, Torben Terwey, Prof. Gerhard Poll, Institute of Machine Design and Tribology (IMKT), Leibniz Universität Hannover, Germany, Welfengarten 1a, 30167 Hanover Sebastian Wiesker, Prof. Bernd Sauer, Institute of Machine Elements, Gears & Trans-missions (MEGT), Technische Universität Kaiserslautern, Germany, Gottlieb-Daimler-Straße Geb. 42, 67663 Kaiserslautern Stefan Averbeck, Prof. Eberhard Kerscher, Materials Testing (AWP), Technische Uni-versität Kaiserslautern, Germany, Gottlieb-Daimler-Straße Geb. 49, 67663 Kaiserslau-tern Christian Muhmann, Dr. Dieter Lipinsky, Prof. Heinrich F. Arlinghaus, Physikalisches Institut, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, North Rhine-Westphalia, Münster 48149, Germany
Inhalt Ziel der vorgestellten Forschungsaktivitäten war es, mechanische, thermische und chemische Einflüsse zu identifizieren, die zu WECs (White Etching Cracks) auf Lagern führen. Mittels einer systematischen Variation verschiedener Einflussgrößen wurde deren Einfluss auf die Rissbildung untersucht. Sobald die Parameter, die die WECs fördern, erkannt werden, können die physikalischen und chemischen Mechanismen, die für die WECs verantwortlich sind, vertiefend untersucht werden. Auf diese Weise lassen sich Lösungen erzielen, um solche Lagerschäden zu vermeiden. Vier Forschungsstellen in Kaiserslautern, Münster und Hannover (Institut für Maschinenelemente und Getriebe-technik (MEGT), Technische Universität Kaiserslautern, Materialprüfungsgruppe (AWP), Technische Universität Kaiserslautern, Physikalisches Institut, Westfälische Wilhelms-Universität Münster und Institut für Maschinenkon-struktion und Tribologie (IMKT), Leibniz Universität Hannover) stellen hierfür ihre Expertise und Laboreinrichtungen zur Verfügung.
Am IMKT werden Bauteil-Untersuchungen mit Axialzylinderrollenlagern und Modellversuche an Ring-Wälzkörper-Ring Tribometern unter unterschiedlichen Prüfbedingungen durchgeführt. Am Physikalischen Institut in Münster wurden die Oberflächen der Lagerscheiben (und Wälzkörper) mittels Time-of-Flight-Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS) analysiert, um die tatsächliche chemische Zusammensetzung der Tribofilme zu erhalten. In einem theoretischen Arbeitspaket wurden die an der Lageroberfläche induzierten Spannungen simuliert. Anschließend wurde der Wälzkörperlaufbahnkontakt mit einem speziellen Tribometer (Ring-Wälzkörper-Ring-Tribometer) detailliert untersucht. Am MEGT wurden Komponententests auf einem dreiachsigen dynamischen Prüfstand durchgeführt. Zusätzlich wurden thermische, chemische und elektrische Lasten aufgebracht. Die interne Lagerdynamik und vor allem die damit verbundene Lastverteilung wurden mittels Mehrkörpersimulation beschrieben. Die AWP konzentrierte sich auf mehrachsige Belastungen an Prüfkörpern, um die Rissbildung und das Risswachstum zu untersuchen.
Datum 2018