Maschinengestaltung II/III
Lager (Wälzlager)
Lager (Wälzlager)
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Flashcards
Was lässt sich mit der Hertz´schen Gleichung bestimmen?
- die Halbaschsen der entstehenden Kontaktflächen a,b
- die maximale Pressung pmax (=p0)
- die Annäherung delta der beiden Körper unter Last
Formel und Bezeichnungen des statischen Sicherheitsfaktors
So=Co/Po
- Co : Tragzahl
- Po : statisch äquivalente Belastung
Ausfallursache bei dynamischer Beanspruchung
Werkstoffermüdung (Pittingbildung)
Wo treten bei einem Lager erst Schäden auf und warum?
am Innenring, aufgrund der größeren Überrollungszahl und der höheren Hertz´schen Pressung
Def: Ermüdungsbelastung Cu
Belastung, bei der im Lagerwerkstoff die Ermüdungsgrenze gerade nicht erreicht ist
Def: Gebrauchsdauer
tatsächlich mögliche Einsatzzeit, während der das Lasger die geforderte Funktion voll erfüllt.
Ursachen für den vorzeitigen Ausfall der Lager durch Ermüdung oder Verschleiß
- Fluchtungsfehler zwischen Welle und Gehäuse
- Verschmutzung der Lager
- Korrosion
- überhöhte Betriebstemperatur
- ungeeignete Schmierstoffe
- überhöhte Drehzahlen
Vorraussetzungen dafür, dass die Lebensdauer mit der Gebrauchsdauer identisch ist
- der angenommene Schmierzustand ist konstant
- die angesetzten Kräfte und Drehzahlen entsprechen den wirklichen Betriebsverhältnissen
- bei der Bestimmung der Betriebsviskosität wurde die Betriebstemperatur richtig eingesetzt
- für die gesamte Betriebszeit ist eine Verschmutzung des Lagers ausgeschlossen
- die durch den Verschleiß begrenzte Lebensdauer ist nicht kürzer als die Ermüdungslaufzeit
Aufgaben von Schmierstoffen
- Reibung und Verschleiß im Wälzlager zu vermindern
- in Zusammenarbeit mit den Dichtungen die Lager von Korosion zu schützen und den Eintritt von Fremdstoffen zu verhindern
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Einsatz: Ölschmierung
- wenn in der Lagerumgebung schon Ölschmierung vorhanden ist
- wenn Drehzahl oder Temperatur für Fettschmierung zu hoch liegen
Welche Stoffe werden für Feststoffschmierung eingesetzt?
- Graphit
- Gleitlacke
- MoS2
Einsatz Feststoffschmierung
- Temperaturen über 300°C
- im Vakuum
- bei radioaktiver Strahlung
- bei hohen Sauberkeitsanforderungen
Welche Punkte sind bei der Auswahl von Passungen zu berücksichtigen?
- alle Lagerringe sollten fest gepasst und durch die Umgesbungskonstuktion gut gestützt sein
- die Lageringe dürfen bei Betrieb auf den Gegenflächen nicht rutschen
- ein Loslager muss zum Ausgleich von Längenänderungen axial verschiebbar sein
- nicht zerlegbare Lager müssen montierbar sein
Sitz bei Umfangslast
-- Festsitz
Sitz bei Punktlast
loser Sitz
Ursachen für Undichtigkeit bei berührenden Dichtungen
- große Rauheit der Lauffläche
- schraubenförmige Bearbeitungsriefen
- Beschädigung der Dichtlippe bei der Montage
- Ölmangel
- ungeeignete Dichtung
Montagearten von Wälzlagern
- Pressen
- Schlagen
- Wellenmuttern
- Hydraulikmuttern
- Aufziehen auf einen Kegel
- Pressölverbände
- Erwärmen
- Abkühlen
Verfahren zur Wälzlagerdiagnose
- Temperaturmessung
- Schwingungsmessung
- Messung der Verschleißpartikeldichte im Öl
häufig verwendete Wälzlagerstähle
- Einsatzstähle
- randschichtgehärtete Stähle
- durchhärtende Wälzlagerstähle mit hohem Chromgehalt
Tragfähigkeitsgrenze eines Wälzlagers wird überschritten durch.
- plastische Verformung im statischen Fall
- Ermüdung (Pittings)
- Drehzahlgrenzen
αiso Wert beachtet folgende Einflüsse:
-Werkstoff
-Schmierung
-Umgebung
-Verunreinigung
-Lagerbelastung
-Einbau
-Innere Spannung
berührende Dichtungen:
Radialwellendichtring
V-Ring
Filzdichtung
Abdeckscheibe
häufige Verschleissursachen:
Fluchtungsfehler zwischen Welle und Gehäuse
Verschmutzung der Lager
Korrosion
zu hohe Betriebstemperatur
ungeeignete Schmierstoffe
überhöhte Drehzahlen
Verschleiß führt zu:
Führungsungenauigkeiten
Unwuchten
Geräuschen
nicht berührende Dichtungen
Spaltdichtungen
Spaltdichtungen mit Rillen
Labyrinthdichtungen (axial/radial)
was passiert bei Rollreibung?
- komplexe innere Gleit - und Reibungsvorgänge und Hystereseerscheinungen
Gleitreibung
tritt auf wenn sich zwei Oberflächen relativ zueinander bewegen
Schmierstoffreibung
setzt sich zusamen aus innerer Reibung des Schmierstoffs der Plansch- und Walkarbeit und der Verdrängungsarbeit bei Schmierstoffüberschuss
