lubes ausbildungskursus „wÄlzlager- und...
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T+S TRIBOLOGIE UNDSCHMIERUNGSTECHNIKAKADEMIE
2004 1
VSS lubes Ausbildungskursus
„WÄLZLAGER- UNDGETRIEBESCHMIERUNG“
Prof. Dr.-Ing. Wilfried J. Bartz
T+S TRIBOLOGIE UNDSCHMIERUNGSTECHNIKAKADEMIE
2004 2
Inhalt
Tribologie: Reibung, Verschleiss und SchmierungGrundöle: Mineralöle, Syntheseöle, Bioöle und Addit iveWälzlagertechnik- und schmierungGetriebeschmierung
Wälzlager- und Getriebeschmierung
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2004 3
Zahnrad- / GetriebetypenStirnradgetriebe
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2004 4
Zahnrad- / GetriebetypenSchneckengetriebe
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2004 5
Zahnrad- / GetriebetypenStirnradgetriebe (dreistufig)
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2004 6
Zahnrad- / GetriebetypenFahrzeuggetriebe
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Tribologie: Reibungs- und Schmierungszustände
WÄLZLAGER- UND GETRIEBESCHMIERUNG
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Wälzlager- und GetriebeschmierungReibungs-und Schmierungszustände
A)
B)
N
A) Reibung Nackter Oberflächen(z.B. im Vakuum)
ReibungVerschleiss
V
sehr hoch
Trockene Reibung
}
B) Oberfächenschichtreibung(Grenzreibung)
Reaktionsschichten:
Natürliche durch umgebende Atmosphäre(z.B. Oxidschicht, adsorbierte Gasschicht(H2O-Dampf))
Künstlich, durch Oberflächenbehandlung(z.B. Phosphat- oder Nitridschicht)
ReibungVerschleiss
Hoch, aber niedriger als im Fall A}
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Wälzlager- und Getriebeschmierung
Reibungs- und Schmierungszustände
Grenzreibung
Betriebsbedingungen
Hauptmerkmale
Leistungsabhängige FaktorenHöhere Belastung und Geschwindigkeit
BeispieleGetriebe
Motor-Ventilbetrieb
Belastung durch Oberflächen-kontakt getragen
Verbesserte Scherfestigkeit durch Reaktionsfilm
Verbesserte Druckfestigkeit
Verschleißschutz- und EP-Additive wichtig
Leistung hängt vonOberflächen-schicht ab
Chemische ReaktivitättätDauerhafter Reaktionsschmierfilm
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Mischreibungteilweise Oberflächenschichtreibung(Festkörperkontakt)
teilweise Flüssigkeitsreibung (unter Druckstehender Flüssigkeits- oder Gasfilm)
ReibungVerschleiss
Trockenschmierung (-Reibung)auf den Oberflächen Schicht eines Trocken-(Fest-) Schmierstoffs
ReibungVerschleiss
C)
D)
N
V
niedrig bis mäßig, aber stets niedriger als im Fall B}
niedriger als beiOberflächenschichtreibung
N
V
OberflächenschichtreibungSchmierstoff (Flüssig, Gasförmig, Pastös)
Oberflächenreaktionsschicht}
Wälzlager- und GetriebeschmierungReibungs-und Schmierungszustände
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Wälzlager und Getriebeschmierung
Reibungs - und Schmierungszustände
Schmierung bei Mischreibung
Betriebsbedingungen
Hauptmerkmale
Leistungsabhängige FaktorenHöhere Belastung bzw. Ge-schwindigkeit verringert die Flüssigkeitsfilmbildung
BeispieleVentilschaft und Kipphebel Ring / Zylinder beim TDC
Die Belastung wird teilweise durch Flüssigkeitsfilm und durch Grenzreibung getragen
ViskositätVIChemische ReaktivitätDauerhafter Reaktionsschmierfilm
Verschleißschutz- und EP-Additive spielen eine wichtige Rolle
Höhere Temperatur bewirkt dasselbe
Verbesserte Scherfestigkeit durch Reaktionsfilm
Verbesserte Druckfestigkeit
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Mischreibungteilweise Oberflächenschichtreibung(Festkörperkontakt)
teilweise Flüssigkeitsreibung (unter Druckstehender Flüssigkeits- oder Gasfilm)
ReibungVerschleiss
Trockenschmierung (-Reibung)auf den Oberflächen Schicht eines Trocken-(Fest-) Schmierstoffs
ReibungVerschleiss
C)
D)
N
V
niedrig bis mäßig, aber stets niedriger als im Fall B}
niedriger als beiOberflächenschichtreibung
N
V
OberflächenschichtreibungSchmierstoff (Flüssig, Gasförmig, Pastös)
Oberflächenreaktionsschicht}
Wälzlager- und GetriebeschmierungReibungs-und Schmierungszustände
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Flüssigkeitsreibungunter Druck stehender Schmierstoff-Film trennt Oberflächen völligkeine Festkörperberührung mehr
Druckerzeugung
Reibung:
Verschleiss: null
E)
niedriger als bei Oberflächen-schichtreibung
N
V
Unter Druck stehender Schmierstoff(Flüssig, Gasförmig, Pastös)
Oberflächenreaktionsschicht
h
HydrodynamischHydrostatisch
Wälzlager- und GetriebeschmierungReibungs-und Schmierungszustände
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Wälzlager- und Getriebeschmierung
Reibungs- und Schmierungszustände
Hydrodynamische Schmierung
Betriebsbedingungen
Hauptmerkmale
Leistungsabhängige FaktorenNormale Belastung und Geschwindigkeit
BeispieleMotorenhauptlager
Pleuellager
Komplette Trennung der sich bewegenden Oberflächen durch einen flüssigen Schmierfilm
Viskosität
Viskositäts-Index
Schergefälle
Niedrige Reibung
Verschleiß theoretisch Null