Tagungsbeitrag

Titel Einfluss von Strömen aus elektrostatischen Aufladungen auf die WEC-Bildung in Wälzlagern
Autor Jörg Loos, Matthias Goß, Iris Bergmann
Infos zum Autor Autorenanschrift
Dr. Jörg Loos, Iris Bergmann, Matthias Goß
Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG
Industriestraße 1-3, 91074 Herzogenaurach
Mailto: joerg.loos@schaeffler.com
iris.bergmann@schaeffler.com
matthias.goss@schaeffler.com
Inhalt Zusammenfassung
In Wälzlagern kann es zu White Etching Crack (WEC) – Frühausfällen kommen, wenn der Wälzkontakt neben der Haupt-Wälzbeanspruchung (pHz) noch sogenannte Zusatzbeanspruchungen wie z.B. ein durch das Wälzlager fließenden Strom, ertragen muss. Die durchgeführten Wälzlagerversuche zeigen, dass auch kleine Gleichströme, die z. B. bei elektrostatischen Aufladungen entstehen, zu WEC-Ausfällen an ölgeschmierten Rollenlagern oder auch fettgeschmierten Kugellagern führen können.
Die WEC-Bildung hing in den Wälzlagerversuchen von der Stromstärke, der elektrischen Polung, der Lastart (Umfangslast vs. Punktlast) und der Lagerbelastung ab. Durch Brünierung der ausfallgefährdeten Lagerringe ließ sich die WEC-Lebensdauer signifikant steigern. Ausgehend von den daraus abgeleiteten Erkenntnissen wurde abschließend mit der "kathodischen WEC-Ermüdung" eine Schadenshypothese für diese gleichstrombedingten WEC-Ausfälle aufgestellt.

Abstract
White Etching Cracks (WEC) can cause early bearing failure, if the rolling contact must bear a so-called "additional load" besides the pure rolling load (pHz). Tests with oil-lubricated roller bearings and greased ball bearings showed that a low electrical direct current can be one of these additional loads.
The WEC risk in the performed tests under direct current flow depended on the current intensity, the electrical polarity, the load type (circumferential load or point load) and the bearing load. A black-oxidation of the WEC critical ring led to a significant increase of lifetime.
Based on the findings and the current knowledge on WEC formation the failure hypothesis "cathodic WEC fatigue" for electrical direct current initiated WEC failures was established.
Datum 2014