Tagungsbeitrag

Titel Systematik zur Entwicklung und Validierung einer erweiterten Lebensdauertheorie für feststoffgeschmierte Rillenkugellager
Autor H. Bozkurt, M. Wohlgemuth, H. Birkhofer, B. Sauer
Infos zum Autor Magdalenenstr.4
64289 Darmstadt
M. Wohlgemuth
Gottlieb-Daimler-Straße
Gebäude 42
67653 Kaiserslautern
Inhalt Zusammenfassung

Die Lebensdauer feststoffgeschmierter Wälzlager im Vergleich zur konventionellen Schmierung wird von einem anderen Verschleißmechanismus bestimmt. Deshalb ist eine Lebensdauerberechnung mit dem gleichen Berechnungsverfahren nicht möglich. Aus diesem Grund wurde eine Lebensdauertheorie für feststoffgeschmierte Wälzlager entwickelt. Die Theorie beruht auf einem vom Fachgebiet pmd der TU Darmstadt entwickelten Reibenergiemodell für Wälzkontakte. Es wird dabei von einem kontinuierlichen Verschleiß der die Reibpartner trennenden Beschichtung im Kugel-Ring-Kontakt ausgegangen. Experimentell wurde aber nachgewiesen, dass der Käfig im Lager als Schmierstoffdepot ein Nachschmieren der Laufbahnen bewirkt und so einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss auf die Lebensdauer hat. Aus diesem Grund wird in einem gemeinsamen Forschungsprojekt der TU Darmstadt (pmd) und der TU Kaiserslautern (MEGT), das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird, das Ziel gesetzt, eine neue Lebensdauertheorie unter Berücksichtigung der Käfigtransferschmierung zu entwickeln und diese experimentell zu untermauern. Dabei wird die numerische Dynamik-Simulation auf Basis der Mehrkörpersimulation (MKS) eingesetzt, um den Kontakt zwischen Kugel und Käfig zu analysieren. Dieser Beitrag befasst sich mit der Vorstellung des Forschungsprojektes. Dabei wird insbesondere auf die Berechnungsmodelle der Reibenergie und auf die Simulationsmodelle eingegangen. Darüber hinaus werden die Versuchseinrichtungen vorgestellt, die zur Validierung der Berechnungsmodelle und -methoden eingesetzt werden. Für eine zweckmäßige Nutzung der Reibenergie in gewissen Grenzen sind ein vorbestimmtes Betriebspiel und im Zusammenhang mit dem Betriebsspiel der Lastwinkel eminent wichtig. Aus diesem Grund wurden die Maßänderungen durch Gefügeumwandlungen bei höheren Temperaturen der Lagerringe untersucht, um das optimale Lagerspiel zu bestimmen. Somit werden auch im Rahmen des Beitrags die ersten erzielten Ergebnisse aus den Simulationsrechnungen und den Validierungsversuchen vorgestellt.

Abstract

In a joint research project of the TU Darmstadt (pmd) and the TU Kaiserslautern (MEGT), which was promoted by Deutsche Forschungsgemeinschaft, they aimed at developing a new theory for the lifetime estimation of solid lubricated roller bearings in consideration of cage transfer lubrication and proving it experimentally. In doing so, numeric dynamic-simulation based on multibody simulation is implemented, for analysing the contact between ball and cage. This report deals with the presentation of the research project.
Datum 2006