Tagungsbeitrag

Titel Experimentelle und simulative Ermittlung von Reibmomenten in Wälzlagern
Autor Viktor Aul, Timo Kiekbusch, Matthias Marquart, Bernd Sauer
Infos zum Autor Viktor Aul, Timo Kiekbusch, Matthias Marquart, Bernd Sauer
Technische Universität Kaiserslautern
Lehrstuhl für Maschinenelemente und Getriebetechnik (MEGT)
D-67663 Kaiserslautern, Gottlieb-Daimler-Str., Gebäude 42
Telefon: +49 (0) 631/205-3715
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Inhalt Zusammenfassung

Im Beitrag werden zwei etablierte Vorgehensweisen zur Ermittlung von Reibmomenten vorgestellt und verglichen: Experiment und Simulation. Für die experimentelle Ermittlung von Reibmomenten verschiedener Lager und Lagergrößen wird eine Prüfeinrichtung verwendet, mit der Wälzlager unter komplexen Beanspruchungen untersucht werden können. Zur rechnerischen Bestimmung von Reibmomenten werden 3D-MKSWälzlagermodelle eingesetzt. Diese erlauben es, die einzelnen Kontaktstellen zwischen Wälzkörpern und Laufbahn bzw. Käfig genauer zu betrachten und den entsprechenden Anteil am Gesamtreibmoment zu bestimmen. Die vorgestellten Untersuchungen werden an Rillenkugellagern und Zylinderrollenlagern mit verschiedenen Durchmessern durchgeführt. Der Abgleich von experimentellen und Simulationsergebnissen wird dazu verwendet, das MKS-Modell zu verifizieren. Mit diesen Kenntnissen wird ein Beitrag zur verbesserten Abschätzung von Verlustleistung in Wälzlagern geleistet und damit auch ein Ansatzpunkt für Verbesserung des Wirkungsgrades dieser Maschinenelemente.

Abstract

This article presents and compares two established approaches for the determination of the frictional torque of bearings. Using a versatile test facility, the frictional torques can be measured for different bearing types and sizes under complex load. The calculational determination resorts to three-dimensional MBS-bearing-models. These models allow a detailed analysis of the different contact spots between rolling body and race resp. cage with the corresponding fraction of the frictional torque. The analyses presented examine grooved ball bearings and cylindrical roller bearings. The comparison between experimental and simulative results is used to verify the MBS models. The results also contribute to a better understanding of frictional torque in bearings and therewith also provide a clue for the improvement of the efficiency of machine elements.
Datum 2010