Tagungsbeitrag

Titel Die Beurteilung des Schmierungszustandes in Wälzlagern mit elektrischen Messverfahren
Autor Eike Wittek, Norbert Bader, Gerhard Poll
Infos zum Autor REINTJES GmbH
Eugen-Reintjes-Straße 7
31785 Hameln
Dipl.-Ing. Eike Christian Wittek
eike.wittek@reintjes-gears.de

Leibniz Universität Hannover
Institut für Maschinenkonstruktion und Tribologie
Welfengarten 1A
30167 Hannover

poll@imkt.uni-hannover.de

Dipl.-Ing. Norbert Bader
bader@imkt.uni-hannover.de
Inhalt Zusammenfassung:
Zur experimentellen Bestimmung der Schmierfilmdicke in Wälzlagern ist das kapazitive Messverfahren weit verbreitet. Während das Verfahren bei Vollschmierungsbedingungen eine relativ sichere Schmierfilmdickenmessung ermöglicht, wird dies beim Eintritt in die Mischreibung durch zunehmende Annäherung der Rauheitskuppen erschwert. Hier liefert die maximale elektrische Spannung, die sich über dem Schmierfilm aufbauen kann, wertvolle Erkenntnisse. Es zeigt sich, dass sich der elektrische Widerstand beim Übergang in die Mischreibung nicht sprunghaft, sondern kontinuierlich ändert. Die dabei aus der experimentell ermittelten Schmierfilmdicke und der gemessenen ertragbaren Spannung bestimmte maximale elektrische Feldstärke im Kontakt bleibt unabhängig von den Betriebsbedingungen annähernd konstant. Dies erscheint plausibel, wenn man diese Feldstärke als Schmierstoffeigenschaft betrachtet. Mit berechneten Schmierfilmdicken ohne Berücksichtigung von Mangelschmierung ("Starvation") ergibt sich hingegen kein konsistenter Trend für die Feldstärken. Somit führt eine Vernachlässigung der Starvation zu irreführenden Ergebnissen.

Abstract:
For lubricant film thickness measurements in ball bearings, the capacitive method is widely-used. While this method provides reliable results at full film lubrication, in the mixed lubrication regime it is affected by increasing interaction of the rough surfaces. In such lubrication conditions, the maximum voltage the bearing can sustain supplies valuable information. It was observed that, during the transition from full lubrication to mixed lubrication, the ohmic resistance across a bearing changes gradually rather than reacting with a sharp decline. When calculating the maximum sustainable electric field strength across the lubricant film based on experimental film thicknesses and sustainable voltages, almost constant values are obtained. This makes sense when considering this field strength as a lubricant property. In contrast, when using theoretical film thicknesses without considering starvation, the resulting field strength values are less consistent. As a conclusion, neglecting starvation will yield misleading results.
Datum 2015