''Dieser Artikel wird zur Zeit bearbeitet von --[[BenutzerBild:LehmannBild2.jpg|Lehmannright|150px ]]
http://www.boesiger.ch/images/Illustration/qurschnt.jpg== Hinweis ==
== Funktionsprinzip ==Ein Gleitlager besteht aus einem beweglichen und einem festen Teil. Der bewegliche Teil, meist eine Welle oder ein Wellenzapfen, gleitet auf den Gleitflächen des festen Teils, meist eine Lagerschale oder eine Lagerbuchse in einem Gehäuse beim Radiallager oder ein mit Erklärung der Welle drehender Laufring auf einem feststehenden Lagerring beim Axiallager.Bei einem Radiallager wirkt die von dem Lager aufgenommene Kraft senkrecht zur Drehachse. Ein Axiallager nimmt die Kraft Richtung Welle auf.benutzten Kürzel:
[[Bild:radiallagerDas Lehrbuch von Roloff Matek ist nur mit RM abgekürzt.jpg]] Radiallager Die Formelsammlung mit RM und in Klammern die Formelnummer z.B. RM (Gleitlager 15-15). Das Tabellenbuch mit TB und dann die Tabellennummer z.B. TB (links15-3) . Alle Grafiken die nicht mit einer Quellenangabe versehen sind stammen aus denn Drei unten aufgelisteten Büchern von Roloff Matek. == <u>Was ist ein Gleitlager?</u> ==    <div style="text-align: center;"><span style="color: Red">'''Gleitlager sind Lager bei denen die Relativbewegung zwischen [[Welle]] und Wälzlager)Lagerschale bzw. einem Zwischenmedium eine Gleitbewegung ist.'''</span></div> == <u>Allgemeines</u> ==
=== Funktionen und Wirkungen ===
[[BildMan unterscheidet Gleitlager nach zwei Kriterien 1. nach <span style="color: Blue">Art der Tragkrafterzeugung</span> und 2. nach <span style="color:axiallagerBlue">Anordnung der Gleitflächen</span>.jpg]] Axiallager (Wälzlager)
== Hydrodynamische Gleitlager ==
Hydrodynamische Gleitlager arbeiten nach dem Prinzip der internen Druckerzeugung, es bildet sich ein tragender Schmierfilm, deshalb braucht ein hydrodynamisches Gleitlager eine bestimmte Anlaufzeit bis sich der Schmierfilm voll ausgebildet hat. Der Verschleiß während der Anlaufzeit ist recht hoch. Um diesen zu verringern gibt es z.B. Hybridlager. Diese Lager sind eine Kombination aus hydrodynamischen- und hydrostatischen Gleitlagern. Die besondere Eigenschaft eines hydrodynamischen Gleitlagers ist, daß die Reibung mit steigender Drehzahl geringer wird.
Vorteile eines hydrodynamischen Gleitlagers sind der einfache Aufbau, die einfache Herstellung und die unempfindlichkeit gegenüber Schmutz. Nachteilig wirken sich der hohe Anlaufreibwert, die Verlagerung des Wellenmittelpunkts und die erforderliche Einlaufzeit aus. Die Wahl der Werkstoffe des Lagers und der Welle spielen eine entscheidene Rolle.
Gleitlager benötigen eine Anfahrdrehfrequenz um einen ausreichenden Schmierfilm bilden zu können1. Bei Nach Art der Dimensionierung eines Gleitlagers muss darauf geachtet werden, daß sich der optimale Betriebspunkt im volltragenden Bereich befindet. Der Übergang zwischen Anfahrbereich und volltragender Bereich ist instabil und kann bei geringen Drehfrequenzschwankungen das Lager verschleißen.Tragkrafterzeugung unterscheidet man:
Bei einem hydrodynamischen Gleitlager gibt es 4 Betriebsbereiche:
1* hydrodynamische Gleitlager** diese arbeiten nach aArt der internen Druckerzeugung, d.h. der tragende Schmierfilm wird durch die Relativbewegung zwischen Wellen und Lagerschale erzeugt.) Stillstand/ Anfahren
2.) Übergangsbereich
3* hydrostatische Gleitlager** diese arbeiten nach Art der externen Druckerzeugung, d.h. der notwendige Schmierstoffdruck wird außerhalb des Lagers durch eine Pumpe erzeugt.) Nennbetriebsbereich ( volltragender Bereich)
4.) zentrischer Lauf ( kritisch)
Im Bereich Stillstand und Anfahren berühren sich die Welle und die Lagerschale. Mit zunehmender Drehzahl * Trockenlaufgleitlager** bei Trockenlaufgleitlagern wird der Schmierfilm tragfähig und das Gleitlager befindet sich im Übergangsbereich. In diesem Bereich herrscht Mischreibung. Nimmt die Drehfrequenz weiter zu ist der volltragende Bereich erreicht. In diesem Bereich gibt es nur noch Flüssigkeitsreibung. ein hydrodynamisches Gleitlager kann den tragenden Schmierfilm nur aufbauenkein Zwischenmedium genutzt, wenn die Welle exzentrisch läuft. Bei zu hoher Drehfrequenz nähert sich die Welle dem Mittelpunkt sie gleiten alleine auf Grund der LagerschaleWerkstoffpaarung.
[[Bild:Hydro.Rad.1.jpg]]
[[Bild:Hydro.Rad.2.jpg]]
Quelle2. nach Anordnung der Gleitflächen unterscheidet man: Roloff/Matek Powerpoint Präsentation gllag-01
* Axiallager (b)
* Radiallager (a)
Diese Betriebsbereiche können im Stribeck Diagramm nachvollzogen werden.
[[Bild:Stribeck DiagrammAxiallager_und_Radiallager.jpg]]Quelle: Roloff/Matek Powerpoint Präsentation gllag-01
=== Verwendung von Gleitlagern in der Praxis ===
Aus dem Zusammenhang Ordinate Reibungszahl μ und Abzisse Drehfrequenz n ergeben sich bei konstanten Werten für die spezifische Lagerbelastung p<sub>L</sub> und die Viskosität des Schmierstoffes η die Reibungskurven.
Mit steigender Drehfrequenz n sinkt die Reibungszahl μ sehr schnell ab. Das Gebiet der Mischreibung wird durchlaufen und μ sinkt auf ein Minimum an den Ausklinkpunkten A (A<sup>'</sup>, A<sup>' '</sup> je nach p<sub>L</sub> und η ) ab. Es gibt keine metallische Berührung der Gleitflächen mehr und das Lager befindet sich im volltragenden Bereich.
Die Verwendung von Gleitlagern ergeben sich aus den Vorteilen die diese bieten somit kommen wir auf den Schluss, dass Gleitlager speziell geeignet sind für:
[[Bild:Stribek Einfach.jpg]]
Quelle: Roloff/Matek Powerpoint Präsentation gllag-01* hohe Drehzahlen* hohe Belastungen * für "Dauerläufer"* geringen Platz* Stöße und Erschütterungen* geräuscharmen Lauf* Lagerungen mit hoher Verschmutzungsgefahr* verschleißfreie Lager (Flüssigkeitsreibung oder Magnetlagerungen)* Günstige alternative zu Wälzlager* geteilte Lager
Die Sommerfeldzahl ist die Kennzahl für den Lastbereich von Gleitlagern. Sie sagt aus, dass Lager mit gleicher S<sub>o</sub> Zahl, sofern das Verhältnis b/d<sub>L</sub> und die Ölzuführungselemente gleich sind, hydrodynamisch ähnlich sind.
Sommerfeldzahl S<sub>o</sub>=(p<sub>L</sub>*Ψ<sup>2</sup><sub>B</sub>)/(η<sub>eff</sub>*ω<sub>eff</sub>)=(F*Ψ<sup>2</sup><sub>B</sub>)/(b*d<sub>L</sub>*η<sub>eff</sub>*ω<sub>eff</sub>)Nachteile
S<sub>o</sub>&le;1 und ε=0,6...0,95 störungsfreier Betrieb*hohes Anlaufdrehmoment *hoher Schmierstoffverbrauch*laufende Überwachung
S<sub>o</sub>&le;10 und ε 0,95...1 Verschleiß möglich
S<sub>o</sub><1 und ε<0,6 mögliche Instabilität der Wellenlage
relative Exzentrizität ε=e/(0,5*s)=e/(0,5*d<sub>L</sub>*Ψ)Diese und alle anderen Einsatzgebiete von Gleitlagern sind sehr stark abhängig von:
== Hydrostatische Gleitlager ==
Bei einem hydrostatischen Gleitlager muss vor dem Anlaufen ein Schmierfilm zwischen Lager und Welle vorhanden sein. Dies wird durch eine Pumpe realisiert. Das Schmiermittel wird durch den Lagerspalt zugeführt. Die Pumpe drückt den Schmierstoff über Einlasskanäle in Schmiermitteltaschen. Das Schmiermittel wird zwischen die Lagerflächen gepresst und trennt diese durch einen dünnen Schmierfilm. Reibungsverluste entstehen nur durch die Scherkräfte der Flüssigkeiten auf. Bei der Verwendung von gasförmigen Schmierstoffen spricht man von Luftlagern. Vorteilhaft bei einem hydrostatischen Gleitlager ist, daß es keine Anlaufreibung gibt. Der Werkstoff und die Oberfläche der Welle und des Lagers wirken sich nur geringfügig auf das Gleitverhalten aus. Es ist nur eine geringe Verlagerung des Wellenmittelpunktes zu beobachten und es besteht nahezu eine unbegrenzte Lebensdauer. Die aufwendige Konstruktion, die Empfindlichkeit gegenüber Schmutz und die aufwendige Schmierstoffzuführung zählen definitiv zu den Nachteilen.
* den Reibungszuständen
* hydrodynamischen oder hydrostatischen Gleitlagern
* dem Schmierstoff
* der des Gleitlagerwerkstoffes und dessen Paarung
* äußere Einflüsse
== Schmierung ==
In jedem Lager zeigen sich im Betrieb Reibungskräfte. Reibungskräfte setzen der Gleitbewegung einen Widerstand entgegen und erzeugt dabei Wärme, die als Reibungswärme abzuführen ist. Geringes Benetzen der Gleitflächen mit Schmierstoff genügt, um die Reibung beträchtlich zu mindern und so auch den Verschleiß des Gleitlagers zu mindern. Es gibt eine Vielzahl von Schmierstoffen wie z.B. Fette, Gleitlacke, Öle, Wachse, Gase (Dämpfe,Luft).
=== Aufgaben des Schmierstoffes ===Der Schmierstoff in einem Was hier aber klar werden soll ist, dass Gleitlager übernimmt den Kraftschluss zwischen Lager und Welle und die kinematische Anpassung. Er dient der Kühlung, der Dämpfung von Stößen und Vibrationen und dem Korrosionsschutznicht gleich Gleitlager für jeden Zweck sind.
''' <span style=== Schmierungsarten ==="color: Red">Eine gewissenhafte Berechnung ist nicht zu umgehen!!!</span> '''
'''Ölschmierung'''
Die Ölschmierung eignet sich für alle Betriebsbereiche eines Gleitlagers. Es werden vorwiegend Mineralöle eingesetzt, deren Schmiereigenschaften können durch Zusätze, wie Molybdänsulfid oder Graphit verbessert werden.
'''Fettschmierung'''=== Was versteht man unter Reibungszustände? ===
Die Fettschmierung eignet sich vorwiegend bei geringen Drehzahlen und Pendelbewegungen oder bei stoßartiger Belastung. Sie Unter Reibungszuständen versteht man das Reibungsverhalten was mit dem Symbol μ bezeichnet wird auch eingesetzt, wenn eine Schwimmreibung nicht zu erreichen ist.
'''Wasserschmierung'''1. μ hängt von der Oberflächenbeschaffenheit ab.
Die Wasserschmierung wird häufig bei Gleitlagern aus Holz2. unterschieden werden: Festkörperreibung (μ sehr hoch und somit eine kurze Lebensdauer möglich; μ hat hier ca. einen wert von 0, Kunststoff 3) und Flüssigkeitsreibung (μ sehr klein und Gummi verwendetsomit ist eine lange Lebensdauer möglich; μ erreicht einen Wert von 0,005 bis 0,001.
'''Trockenschmierung'''
Molybdänsulfid oder Graphit werden bei hohen Temperaturen und zur Notlauf- und einmaligen Schmierung eingesetzt.
[[Bild:Reibungszustände.jpg]]
=== Schmierverfahren ===Flüssigkeitsreibung tritt immer dann auf wenn ein Zwischenmedium zwischen Lagerschale und Lagerwelle ist, dies kann durch hydrodynamische oder hydrostatische Schmierung erzeugt werden.
'''Durchlaufschmierung'''=== Schmierstoffe / Zwischenmedien ===
Das Schmiermittel kommt nur einmal zum Einsatz. Dieses Verfahren ist sehr unwirtschaftlich und wir nur bei gering beanspruchten Lagern, einfachen Lagern oder wo aufgrund von Verunreinigungen das Schmiermittel unbrauchbar geworden ist eingesetzt.
'''Umlaufschmierung'''Schmierstoffe sorgen für ein geringeres Reibungsverhalten und somit für eine längere Lebensdauer. An zweiter Stelle sorgen sie für eine Trennung von Lagerschale und Lagerwelle.(siehe hierzu hydrodynamische und hydrostatische Schmierung)
Bei Steh-, Flansch- und Einbaulagern mit mittleren Gleitgeschwindigkeiten und waagerechten Wellen, wird die Ringschmierung am häufigsten eingesetzt. Schmierringe fördern das Öl an die Gleitflächen. Es gibt feste Schmierringe, die sich mit der Welle drehen oder lose Schmierringe, die sich auf der Welle abwälzen.
Die Ölbadschmierung, bei der die gleitenden Flächen in Öl laufen, wird oft bei Spurlagern eingesetzt. Bei der Tauchschmierung tauchen die zu schmierenden Teile in Öl ein und fördern oder schleudern es an die Schmierstelle.
Bei der Druckumlaufschmierung wird mittels einer Pumpe Kommen wir jetzt zu den Eigenschaften die Schmierstelle mit Schmiermittel versorgt. Sie ist die sicherste ein Schmierstoff ausmacht und leistungsfähigste Schmierung. Sie wird bei hochbelasteten Lagern eingesetzt (Turbinen, Werkzeugmaschinen). Sie eignet sich auch als Zentralschmierung für ganze Maschinen. Mit Hilfe von einstellbaren Verteilern oder einstellbaren Einzelpumpen kann den Schmierstellen eine dosierte Schmierstoffmenge zugeführt werdendiese unterscheiden.
=== Schmierstoffzuführung ===1. [[Viskosität]] (Zähigkeit)
=== Eigenschaften flüssigkeitsgeschmierter Gleitlager ===Der Schmierfilm wirkt Schwingungs-2. wird die Temperatur des Schmierstoffes größer, Stoßsinkt die Viskosität (siehe RM TB 15- und Geräuschdämpfend. Es unterliegt keiner Drehzahlbegrenzung und ist konstruktiv sehr anpassungsfähig, da es eine geringe radiale Bauhöhe besitzt.9)
3. bei steigendem Druck ''p'' (z.B. in bar), steigt die Viskosität
[[Bild:Schmieröl1.jpg |right|]]
Als Schmierstoffe werden verwendet:
== Lagerwerkstoffe ==Gleitlager werden aus den verschiedensten Werkstoffen hergestellt, je nach Einsatzgebiet und Anforderungen wird der richtige Werkstoff ausgewählt.• Gase <sup>1</sup>
Am häufigsten kommen Nichteisenmetall-Legierungen vor. Zudem noch folgende Werkstoffgruppen, Nichtmetalle die für die Formgebung der Lagerschalen verantwortlich sind und gelegentlich Gusseisen mit Lamellengraphit.• Öle
[[Bild:Tabelle_Gleitlagerwerkstoffe.jpg]]Quelle: Roloff/Matek Powerpoint Präsentation gllag-01• Fette
== Kräfte ===== Belastungsarten ===Lagerbelastungen eines Gleitlagers im Betrieb sind z.B. Radial- und Axialkräfte, Reibkräfte, Wärme, Drehzahl, Unwucht der Bauteile.• Wasser
== Verschleiß ==Verschiedene Faktoren verursachen mit der Zeit einen Lagerschaden.Mögliche Ursachen für Lagerschäden:• Festschmierstoffe
- Schmutz• Magnetfelder <sup>2</sup>
- Ölmangel
<sup>1</sup> Gas Gleitlager finden immer größerer Beliebtheit da es keinen störenden Schmierstoff gibt. Sie finden Anwendung in der Pharma- falsches Schmiermittel, Nahrungs- und Genussmittel-Industrie aber auch in der Raumfahrttechnik und bei Turbomaschinen.
- zu hohe/niedrige Drehzahl
<sup>2</sup> Magnetlager finden derzeitig Anwendung bei Werkzeug- Anlaufschädenund Turbomaschinen und in der Vakuumtechnik.Sie eignen sich vorzugsweise für
- nichtbeachtung event. Einlaufzeiten
- Stöße/Schwingungen[[Bild:Magnetlager1.jpg|right|]]
=== Schadensfrüherkennung ===
Einem Lagerschaden gehen bestimmte Symptome vorraus. Bei deren Beachtung kann ein drohender Lagerschaden abgewendet werden.
- untypische Geräusche während des Betriebes
- untypische Schwingungen* berührungslosen Betrieb* einstellbare Steifigkeit und Dämpfung* hohe Drehzahlen bei mittlerer Traglast* hohe Laufgenauigkeit
- Druckabfall des Schmierstoff
- Rückstände im Schmierstoff
- Spiel
- zu hohe Lagertemperaturen
=== Maßnahmen ===
Durch gewisse Maßnahmen kann man die Symptome eines drohenden Lagerschadens erfassbar machen.
- regelmäßige Wartungen/Inspektionen
- Einsatz von Schmierstoffiltern
- Sensoren zur Überwachung relevanter Betriebszustände (Temperatur/Schwingungen)
== Einsatzgebiete ==
Gleitlager werden in den verschiedensten Anwendungsbereichen eingesetztAls Ergänzung ist noch zu sagen das Trockenlager ohne Zwischenmedien (Schmierstoffen) arbeiten.
Hydrodynamische Gleitlager eignen sich besonders bei hohen Drehzahlen und hohen stoßartigen Belastungen. Sie eignen sich für den Dauerbetrieb da sie verschleißarm sind.=== Lagerdichtungen ===
Einsatzbereiche:Damit die eben erwähnten Schmierstoffe nicht austreten benutzt man Lagerdichtungen.Ein anderer sehr wichtiger Grund für Lagerdichtungen ist, dass keine Fremdkörper in das Lager eindringen und die Funktion stören.Dies kann wie auch bei Wälzlagern schnell zur Zerstörung des Lagers führen.Es gibt berührende Dichtungen und berührungsfreie Dichtungen.Bei Gleitlagern werden oft berührungsfreie Dichtungen eingesetzt. Diese haben aber den Nachteil, dass sie eine Mindestdrehzahl brauchen um einen Schutz bieten zu können.
- Getriebe
<div style="text- Verdichteralign: center;">'''Unter diesem Link finden sie zwei sehr gute Animationen über Lagerdichtungen.'''
- Haupt- und Pleuellager
- Elektomotoren[http://www.prelon.de/animationen/index.html</div>
=== Wahl von Gleitlagerwerkstoffen ===
Hydrostatische Gleitlager eignen sich nur bei niedrigen Drehzahlen. Sie haben einen geringen Reibungsverlust und eignen sich besonders für den Dauerbetrieb da sie verschleißfrei sind.
Einsatzbereiche:
- Werkzeugmaschinen
- Axiallager mit hoher BelastungDie Auswahl der Werkstoffpaarung ist bei Gleitlagern sehr wichtig.
- Präzisionslager
Bei falscher Wahl kommst es schnell zu Beschädigungen an Welle und Lager.
Trockenlauf Gleitlager eignen sich für den wartungsarmen oder wartungsfreien Betrieb.
EinsatzbereicheAls <u>Wellenwerkstoff</u> werden meistens <span style="color:RED">'''''unlegierte Einsatzstähle'''''</span> verwendet und nur bei sehr großen Durchmessern <span style="color: RED">'''''Vergütungsstahl''</span>'.
- Haushaltsgeräte
- Baumaschinen
=== schematischer Aufbau eines Schiffswellenlagers ===Der <u>Lagerwerkstoff</u> wird je nach Einsatzgebiet ausgesucht. Dazu werden Tabellen (siehe unten) aufgezeigt.
[[BildEs kommen am häufigsten <span style="color:SchiffwellenlagerRED">'''''Nichteisenmetall-Legierungen'''''</span> vor, z.B. solche mit Kohle, Graphit und Kupfer, da sie eine sehr gute Gleiteigenschaft haben.jpg]]
Quelle: Roloff/Matek Powerpoint Präsentation gllag-01
Hier sehen sie verschiedene Lagerwerkstoffe und eine kurze Beschreibung des Einsatzgebietes.
[[Bild:Lagerwerkstoffe.jpg]]
== Dimensionierung ==
Von der Lagergestaltung hängt der im Lager auftretende Schmierfilmdruck p<sub>max</sub> ab. Ein Lager muss in seiner Breite so dimensioniert sein, daß es diesen Druck ohne Gleitflächenverformung aufnehmen kann. Das Breitenverhältnis zwischen Lagerbreite b und Innendurchmesser d<sub>L</sub> beeinflußt die Tragfähigkeit und Erwärmung des Lagers[[Bild:Tabelle_Gleitlagerwerkstoffe.jpg]]
b/d<sub>L</sub>=0,2...1...(1,5)== Fragen Allgemeiner Teil ===
Bei Lagern mit hoher Drehzahl und geringer Lagerkraft F wird ein Verhältnis b/d<sub>L</sub>=0,5...1 angestrebt, im umgekehrten Fall wird ein kleiner Verhältniswert verwendet b/d<sub>L</sub><0,5.
Lager die ein Breitenverhältnis b/d<sub>L</sub>=>1...1,5 haben, besitzen eine geringere Tragfähigkeit, da sich das Öl in einem breiten Lager länger befindet und somit die Temperatur des Öles steigt. Die Viskosität des Öles nimmt dabei ab.
Um die mechanische Beanspruchung der Lagerwerkstoffe zu beurteilen muss man die spezifische Lagerbelastung ermitteln. Die ergibt sich aus der Lagerkraft bezogen auf die Lagerfläche.
p<sub>L</sub>=F/b*d<sub>L</sub>&le;p<sub>L</sub><sub>zul</sub>
[[Bild<div style="text-align:Belastbarkeit.jpg]] Einfluss der Lagerbreite auf die Belastbarkeit bei gleichem Lagerspiel center;">
# Nenne die zwei Kriterien wonach man Gleitlager unterscheidet, und die Unterpunkte.
# Nenne drei Vorteile von Gleitlagern.
# Welche Reibungszustände gibt es?
# Welchen Zweck erfüllt der Schmierstoff?
# Wofür werden Lagerdichtungen eingebaut?
# Bestimme aus dem Tabellenbuch (Roloff Matek) den Lagerwerkstoff für „geringe bis mäßige Belastung, ausreichende Schmierung".
</div>
Bei gleicher Lagerbreite kann ein Lager mit geringer Schmierspalthöhe ( Lagerspiel) die Lagerkraft gleichmäßig aufnehmen und besitzt ein deutlich geringeres p<sub>max</sub> als ein Lager mit großer Schmierspalthöhe.
<div style="text-align: center;">
'''ANTWORTEN:'''
[[Bild:Fragen-Algemeiner-Teil.pdf]]
</div>
== Vergleich Wälz- und Gleitlager <u>Hydrodynamische Schmierung</u> ==
Wälzlager haben gegenüber Gleitlagern den VorteilHydrodynamische Gleitlager arbeiten nach dem Prinzip der internen Druckerzeugung, daß sie durch die Drehfrequenz (Drehzahl n) bildet sich ein geringes Anlaufreibmoment besitzen tragender Schmierfilm zwischen Welle und einen geringen Schmierstoffverbrauch haben. Wälzlager sind meist wartungsfreiLager. Nachteilig wirkt Die Welle dreht sich die hohe Empfindlichkeit gegenüber Erschütterungen und Stößen aus. Bei einem direkten Vergleich zu einem Gleitlager (gleiche Baugröße) steht eine deutlich kleinere Fläche zur Übertragung der Kräfte zur verfügungnun im Mittelpunkt vom Lager.
Siehe auch [[Wälzlagerungen]]
== Berechnung =Druckverteilung ===
=== Berechnung Radialgleitlager ===*Die Druckverteilung hängt stark von der Drehzahl (n) ab*Allgemein ist zu sagen das je größer die Drehzahl, desto größer auch der Druck*Beim Anlaufen durchläuft das hydrodynamische Lager die Fest-, Misch- und Flüssigkeitsreibung und bleibt idealerweise im letzteren
Betriebskennwerte (Relativwerte)
'''Relatives Lagerspiel''' Ψ=s/d<sub>L</sub>=d<sub>L</sub>-d<sub>w</sub>/d<sub>L</sub>Kurze Beschreibung der Bilder:
'''Relative Exzentrizität''' ε=e/(0,5*s)=e/(0,5*d<sub>L</sub>*Ψ)Bild 1: Die Welle hat keine Bewegung und liegt somit auf der Lagerschale.
'''Sommerfeldzahl''' S<sub>o</sub>=(p<sub>L</sub>*Ψ<sup>Bild 2</sup><sub>B</sub>)/(η<sub>eff</sub>*ω<sub>eff</sub>)=(F*Ψ<sup>2</sup><sub>B</sub>)/(b*d<sub>L</sub>*η<sub>eff</sub>*ω<sub>eff</sub>): Die Drehzahl der Welle ist zu klein und somit reicht der erzeugte Druck des Schmierstoffes nicht aus, um sie in die Mitte der Lagerschale zu drücken.
'''Reibungskennzahl''' P<sub>R</sub>=μ*F*u<sub>w</sub>=μ*F*d<sub>w</sub>/2*ω<sub>eff</sub>≈μ*F*d<sub>w</sub>*π*n<sub>w</sub>=(μ/Ψ<sub>B</sub>)*Bild 3: Die hohe Drehzahl und die Gewichtskraft F*d<sub>w</sub>*π*n<sub>w</sub>*Ψ<sub>BG</sub>sorgen dafür, dass der Mittelpunkt der Welle nach links unten gedrückt wird.
Bild 4: Die Drehzahl passt genau auf die Gewichtskraft der Welle (Wunschzustand).
'''Wärmebilanz'''
'''Wärmestrom''' P<sub>R</sub>=P<sub>α</sub>+P<sub>c</sub> allgemein[[Bild:Druckverteilung.jpg]]
P<sub>α</sub>=α*A<sub>G</sub>(δ<sub>m</sub>-δ<sub>U</sub>)== Reibungszahl ===
Mit diesem Bild möchte ich die Reibungszahl beim Anlaufen der Welle und beim Lauf mit unterschiedlichen* mittleren Drücken P<sub>cL</sub>=V*σ*cdynamischen [[Viskosität]]en η (δ<sub>a</sub>-δ<sub>e</sub>von Schmierstoffen)in Abhängigkeit von der Drehzahl n optisch zeigen.
'''Natürliche Kühlung'''
δ<sub>L</sub>=δ<sub>m</sub>=δ<sub>U</sub>+P<sub>R</sub>/(α*A<sub>G</sub>)
'''Rückkühlung des Schmierstoffes''' δ<sub>L</sub>div style=δ<sub"text-align: center;">a</sub>=δ<sub>e</sub>+P<sub>R</sub>/(V*σ*c)[[Bild:Ausklinkpunkte2.jpg]]
'''Schmierstoffdurchsatz'''η = dynamische Viskosität
'''Förderung durch Eigendrehung''' VP<sub>DL</sub>=V<sub>D</sub><sub>rel</sub>*d<sup>3</sup><sub>L</sub>*Ψ<sup>3</sup><sub>B</sub>/η<sub>eff</sub>*p<sub>Z</sub>mittlerer Lagerdruck
'''Förderung durch Zuführdruck'''n = Drehzahl V<sub>pZ</sub>=V<sub>pZ</sub><sub>rel</sub>*d<sup>3</sup><sub>L</sub>*Ψ<sup>3</sup><sub>B</sub>/η<sub>eff</sub>*p<sub>Z</subdiv>
=== Berechnung Axialgleitlager ===
'''Spurlager Beim Anfahren berühren sich die Welle und die Lagerschale. Mit zunehmender Drehzahl wird der Schmierfilm tragfähig und das Gleitlager befindet sich im Übergangsbereich. In diesem Zustand herrscht Mischreibung. Nimmt die Drehfrequenz weiter zu ist der volltragende Bereich erreicht. In diesem Bereich gibt es nur noch Flüssigkeitsreibung. Ein hydrodynamisches Gleitlager kann den tragenden Schmierfilm nur aufbauen, wenn die Welle exzentrisch läuft. Bei zu hoher Drehfrequenz nähert sich die Welle dem Mittelpunkt der Lagerschale. Beim Überschreiten einer bestimmten Drehfrequenz dreht sich die Welle zentrisch in der Lagerschale, wenn das geschieht ist die interne Druckerzeugung nicht mehr möglich und der tragende Schmierfilm ist nicht mehr vorhanden. Das Lager wird dann mit ebenen Platten'''hoher Wahrscheinlichkeit zerstört.
'''mittlere Flächenpressung''' p<sub>L</sub>=F/π(r<sup>2</sup><sub>a</sub>-r<sup>2</sup><sub>i</sub>)==Einführung Rechnen===
'''Schmierstoffvolumenstrom''' V=π*h<sup>3</sup><sub>0</sub>*p<sub>T</sub>/6*η<sub>eff</sub>*ln(r<sub>a</sub>/r<sub>i</sub>)*p<sub>T</sub>Hier habe ich eine sehr übersichtliche Einführung in die zu berechnenden Größen für die hydrodynamische Schmierung. Mit dessen Hilfe können sie die folgende Übungsaufgabe rechnen.
'''Reibungsleistung''' P<sub>R</sub>=T<sub>R</sub>*ω<sub>eff</sub>[[Bild:Einführung_Rechnen.pdf]]
=== Übungsaufgabe '''Reibungszahl''' μ=4(P<sub>R</sub>+P<sub>P</sub>)/F*ω<sub>eff</sub>(d<sub>a</sub>+d<sub>i</sub>)==
Alle Formeln dem Roloff/Matek Lehrbuch Hier können sie eine Dimensionierung von einem Radiallager rechnerisch Prüfen und der Formelsammlung entnommensomit die Sicherheit für den Einbau und die Verwendung sicherstellen.* [[Gleitlager: Lösung]]
== Übungsaufgabe <u>Hydrostatische Schmierung</u> ==Entnommen Roloff/Matek Lehrbuch Bsp. 15-4
Für Bei hydrostatischen Gleitlagern muss zuerst ein Axiallager mit Kippsegmenten für Schmierfilm zwischen Lager und Welle erzeugt werden. Dies geschieht durch eine senkrechte externe Pumpe. Das Zwischenmedium wird durch den Lagerspalt zugeführt. Die Pumpe drückt das Zwischenmedium über Einlasskanäle in Schmiertaschen (siehe Bild). Das Schmiermittel wird zwischen Lager und Welle sind die Segmentbreitegepresst und trennt diese durch einen dünnen Schmierfilm. Da wir durch den immer vorhandenen Schmierspalt (s) nur Flüssigkeitsreibung haben, Segmentlänge, Segmentdicke und Segmentteilung zu berechnenergibt sich eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer.
Zür Lösung werden Formeln aus dem Roloff/Matek Lehrbuch gebraucht. Zu finden auf den Seiten 542-544.
'''Geg[[Bild:Hydrostatische-schmierung1.:''' gif]]
d<sub>a</sub> = 330 mm
d<sub>i</sub> = 170 mm
d<sub>m</sub> = 250 mm
z = 10
'''Ges.:'''=== Einsatzgebiete ===
b =Hydrostatische Gleitlager werden eingestezt für:
l =* verschleißfreie und reinigungsarme Lager bei niedriger Drehzahl (z.B. große Antennen, Werkzeugmaschinen)
h<sub>seg</sub> =* verschleißfreie Präzisionslager
l<sub>t</sub> =* niedrige Drehzahlen wo keine hydrodynamische Schmierung entstehen kann
== <u>Quelle</u> ==
[[Gleitlager: Lösung]]
==Fragen==[[Bild:Roloff Matek.jpg|Thumb|60px|left]][[Bild:Roloff MatekFormelsammlung-1.jpg|Thumb|60px|left]][[Bild:Europa Tabellenbuch-1.jpg|Thumb|60px|left]]
1) Welche Arten von Kräften wirken auf ein Gleitlager während des Betriebes?
2) Welche Aufgaben hat der Schmierstoff# Roloff/Matek: Maschinenelemente, Lehrbuch und Tabellenbuch, [http://www.vieweg.de/index.php?sid=672ba60c106180921631e0aeb1dc7fcc| Vieweg Verlag ], 18. Aufl. 2007, ISBN 3-834-80262-X , € 36,90.
3) Was ist der Unterschied zwischen einem hydrodynamischen und hydrostatischen Gleitlager?
4) Nenne einige Faktoren die zu einem Lagerschaden führen können.
5) Was unterscheidet sich zwischen einem Wälz- und Gleitlager bei gleicher Baugröße?
# Roloff/Matek Maschinenelemente Formelsammlung,[[Gleitlagerhttp: Antworten]//www.vieweg.de/index.php?sid=672ba60c106180921631e0aeb1dc7fcc| Vieweg Verlag ], 8. Aufl. 2006. ISBN 3-834-80119-4, € 20,90.
== Beschaffung ==
=== Hersteller ===
Kolbenschmidt
http://www.kolbenschmidt.de
Murtfeldt
http://www.murtfeldt.de/
==Quellen==
Roloff/Matek Lehrbuch und Internetseite http://roloff-matek.de
Roloff# Tabellenbuch Metall, 43. Auflage. [http://www.europa-lehrmittel.de/Matek Tabellenbuch4dcgi/page?responsePage=/html/index2.html&0.9606717324196992| Europa Verlag ], ISBN 3-8085-1673-9, € 21,50
Roloff/Matek Formelsammlung
Techniker Handbuch --[[Benutzer:Preuß|Preuß]] 12:29, 8. Dez 2007 (Vieweg VerlagCET)
[[Kategorie:Entwicklung und Konstruktion]]
Änderungen – BS-Wiki: Wissen teilen

Änderungen

Gleitlager

4.824 Byte entfernt, 12:01, 28. Mär 2021
30.049
Bearbeitungen