Gleitlager: Antworten

Antwort Lagerwerkstoffe

Eine Kupfer-Knetlegierung wäre ein geeigneter Werkstoff. Bei ausreichender Schmierung und einer gehärteten Welle kann die Belastungskombination, hohe Gleitgeschwindigkeit und hohe Schlagbeanspruchung aufgenommen werden.

Fragen

1) Erkläre das Prinzip der internen Druckerzeugung in einem hydrodynamischen Gleitlager.

2) Nenne die 4 Betriebsbereiche eines hydrodynamischen Gleitlagers und beschreibe sie.

3) Welche Arten von Kräften wirken auf ein Gleitlager während des Betriebes?

4) Welche Aufgaben hat der Schmierstoff?

5) Was ist der Unterschied zwischen einem hydrodynamischen und hydrostatischen Gleitlager?

6) Nenne einige Faktoren die zu einem Lagerschaden führen können.

7) Was unterscheidet sich zwischen einem Wälz- und Gleitlager bei gleicher Baugröße?

Antworten

1)Hydrodynamische Gleitlager arbeiten nach dem Prinzip der internen Druckerzeugung, durch die Drehfrequenz bildet sich ein ein tragender Schmierfilm zwischen Welle und Lager. Die Welle dreht sich exzentrisch im Lager und erzeugt durch den sich verengenden Querschnitt eine Schubspannung im Schmiermittel. Dadurch entsteht eine hydrodynamische Druckverteilung die auf die Welle eine Kraft ausübt. Das ist die Gegenkraft zur von außen wirkenden Lagerkraft. Ist die Gegenkraft groß genug trennt sie die Welle von der Lagerschale.

a)Stillstand/ Anfahren

Im Bereich Stillstand und Anfahren berühren sich die Welle und die Lagerschale. Mit zunehmender Drehzahl wird der Schmierfilm tragfähig und das Gleitlager befindet sich im Übergangsbereich.

b)Übergangsbereich

In diesem Bereich herrscht Mischreibung (Feststoff- und Flüssigkeitsreibung).

c) Nennbetriebsbereich ( volltragender Bereich)

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.

d) zentrischer Lauf (kritisch)

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.

2) Lagerbelastungen eines Gleitlagers im Betrieb sind z.B. Radial- und Axialkräfte, Reibkräfte, Wärme, Drehzahl, Unwucht der Bauteile.

3) Der Schmierstoff in einem Gleitlager übernimmt den Kraftschluss zwischen Lager und Welle und die kinematische Anpassung. Er dient der Kühlung, der Dämpfung von Stößen und Vibrationen und dem Korrosionsschutz.

4) 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. Bei einem hydrostatischen Gleitlager muss vor dem Anlaufen ein Schmierfilm zwischen Lager und Welle vorhanden sein. Dies wird durch eine Pumpe realisiert.

5) Schmutz, Ölmangel, falsches Schmiermittel, zu hohe/niedrige Drehzahl

6) Es steht eine deutlich kleinere Fläche zur Übertragung der Kräfte zur Verfügung.