Wälzlager im Beschleunigungsfeld – Eine Analysestrategie zur Bestimmung des Reibungs-, Axialschub- und Temperaturverhaltens von Nadelkränzen –

Abstract

Das Wälzlager steht trotz seiner im Grunde sehr guten Reibungscharakteristik immer stärker im Fokus der Produktentwicklung mit dem Ziel das Reibungsmoment weiter zu senken. Lagerungen wie Pleuel und Planetenradlagerungen bieten aufgrund ihrer besonderen Belastungssituation und wegen ihrer Mehrfachanwendung in einem einzelnen System ein hohes Einsparpotential. Im Rahmen dieser Arbeit wird daher eine Analysestrategie zur ganzheitlichen und anwendungsunabhängigen Beschreibung des Wälzlagerverhaltens im Beschleunigungsfeld erarbeitet. Hierzu wurde eine neue Prüfvorrichtung entwickelt, mit der es möglich ist das Reibungsmoment und die ebenfalls mit der Reibung in Verbindung stehenden Größen Axialschub und Lagertemperatur am Einzellager zu messen. Im Zuge der Interpretation der erzielten Erkenntnisse konnte das komplexe Verhalten von Reibungsmoment, Axialschub und Lagertemperatur gezeigt werden. Insbesondere der maßgebende Beitrag der Käfigreibung am Gesamtlagerreibungsmoment und der Einfluss der Schmierstoffbeschleunigung konnte herausgearbeitet werden. Durch die Anwendung der frequenzbasierten Reibungsauswertung auf Basis der Fourier Transformation ist auch bei experimentellen Untersuchungen ein Blick in die inneren Vorgänge des Wälzlagers möglich. So bietet dieses Vorgehen die Möglichkeit die im Lagerinnern an der Reibungsentstehung beteiligten Einflüsse und deren Wirkung zu beurteilen. Anhand der erzielten Erkenntnisse können dem Wälzlagerkonstrukteur und Anwender erste Gestaltungshinweise für Wälzlager, die in einem Beschleunigungsfeld Anwendung finden, an die Hand gegeben werden.