WÄLZLAGER- UND GETRIEBESCHMIERUNG

Transkript

1 VSS lubes Ausbildungskursus WÄLZLAGER- UND GETRIEBESCHMIERUNG Prof. Dr.-Ing. Wilfried J. Bartz

2 Inhalt Tribologie: Reibung, Verschleiss und Schmierung Grundöle: Mineralöle, Syntheseöle, Bioöle und Additive Wälzlagertechnik- und schmierung Getriebeschmierung Wälzlager- und Getriebeschmierung

3 Zahnrad- / Getriebetypen Stirnradgetriebe

4 Zahnrad- / Getriebetypen Schneckengetriebe

5 Zahnrad- / Getriebetypen Stirnradgetriebe (dreistufig)

6 Zahnrad- / Getriebetypen Fahrzeuggetriebe

7 Tribologie: Reibungs- und Schmierungszustände WÄLZLAGER- UND GETRIEBESCHMIERUNG

8 A) A) Reibung Nackter Oberflächen (z.b. im Vakuum) N V Reibung Verschleiss } sehr hoch B) 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) Reibung Verschleiss } Hoch, aber niedriger als im Fall A Wälzlager- und Getriebeschmierung Reibungs-und Schmierungszustände

9 Grenzreibung Betriebsbedingungen Höhere Belastung und Geschwindigkeit Beispiele Getriebe Motor-Ventilbetrieb Hauptmerkmale Belastung durch Oberflächenkontakt getragen Leistung hängt vonoberflächenschicht ab Verschleißschutz- und EP- Additive wichtig Leistungsabhängige Faktoren Chemische Reaktivitättät Dauerhafter Reaktionsschmierfilm Verbesserte Scherfestigkeit durch Reaktionsfilm Verbesserte Druckfestigkeit Wälzlager- und Getriebeschmierung Reibungs- und Schmierungszustände

10 C) Trockenschmierung (-Reibung) auf den Oberflächen Schicht eines Trocken- (Fest-) Schmierstoffs N V Reibung Verschleiss } niedrig bis mäßig, aber stets niedriger als im Fall B D) N V Mischreibung teilweise Oberflächenschichtreibung (Festkörperkontakt) Oberflächenschichtreibung Schmierstoff (Flüssig, Gasförmig, Pastös) Reibung } Oberflächenreaktionsschicht Verschleiss teilweise Flüssigkeitsreibung (unter Druck stehender Flüssigkeits- oder Gasfilm) niedriger als bei Oberflächenschichtreibung Wälzlager- und Getriebeschmierung Reibungs-und Schmierungszustände

11 Schmierung bei Mischreibung Betriebsbedingungen Höhere Belastung bzw. Geschwindigkeit verringert die Flüssigkeitsfilmbildung Höhere Temperatur bewirkt dasselbe Beispiele Ventilschaft und Kipphebel Ring / Zylinder beim TDC Hauptmerkmale Wälzlager und Getriebeschmierung Die Belastung wird teilweise durch Flüssigkeitsfilm und durch Grenzreibung getragen Verschleißschutz- und EP-Additive spielen eine wichtige Rolle Leistungsabhängige Faktoren Viskosität VI Chemische Reaktivität Dauerhafter Reaktionsschmierfilm Verbesserte Scherfestigkeit durch Reaktionsfilm Verbesserte Druckfestigkeit Reibungs- und Schmierungszustände

12 C) Trockenschmierung (-Reibung) auf den Oberflächen Schicht eines Trocken- (Fest-) Schmierstoffs N V Reibung Verschleiss } niedrig bis mäßig, aber stets niedriger als im Fall B D) N V Mischreibung teilweise Oberflächenschichtreibung (Festkörperkontakt) Oberflächenschichtreibung Schmierstoff (Flüssig, Gasförmig, Pastös) Reibung } Oberflächenreaktionsschicht Verschleiss teilweise Flüssigkeitsreibung (unter Druck stehender Flüssigkeits- oder Gasfilm) niedriger als bei Oberflächenschichtreibung Wälzlager- und Getriebeschmierung Reibungs-und Schmierungszustände

13 E) N h V Unter Druck stehender Schmierstoff (Flüssig, Gasförmig, Pastös) Oberflächenreaktionsschicht Flüssigkeitsreibung unter Druck stehender Schmierstoff-Film trennt Oberflächen völlig keine Festkörperberührung mehr Druckerzeugung Hydrodynamisch Hydrostatisch Reibung: Verschleiss: null Wälzlager- und Getriebeschmierung Reibungs-und Schmierungszustände niedriger als bei Oberflächenschichtreibung

14 Hydrodynamische Schmierung Hauptmerkmale Betriebsbedingungen Normale Belastung und Geschwindigkeit Beispiele Motorenhauptlager Pleuellager Komplette Trennung der sich bewegenden Oberflächen durch einen flüssigen Schmierfilm Niedrige Reibung Verschleiß theoretisch Null Leistungsabhängige Faktoren Viskosität Viskositäts-Index Schergefälle Wälzlager- und Getriebeschmierung Reibungs- und Schmierungszustände