Funktion und Wirkung von Gleitlagern

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1 Funktion und Wirkung von Gleitlagern
Bild 15-01 Funktion und Wirkung von Gleitlagern Eigenschaften Relativbewegung zwischen Welle und Lagerschale Flüssigkeit, Gas oder Fett als Zwischenmedium Bauart Axiallager Radiallager Typ hydrostatisch externe Druckquelle hydrodynamisch Druckaufbau durch Gleitbewegung 1) Welle 2) Lagerschale 3) Axiallagerring 4) Laufring F : Lagerkraft b : Breite d : Durchmesser h0: Schmierfilm w : Winkelge schwindigkeit Radiallager Axiallager Johann Lodewyks

2 Gleitflächen und Schmierfilm
Bild 15-03 Gleitflächen und Schmierfilm Eigenschaften a) Gleitflächen im Stillstand Festkörperreibung m > 0,3 Verschleiß b) Gleitflächen bei Relativbewegung Flüssigkeitsreibung m = 0, ,001 kein Verschleiß Schmiermittel Druckaufbau durch Pumpe oder Bewegungsenergie Austausch für Wärme- abfuhr und Säuberung 1) Welle 2) Lagerschale 3) Schmierfilm 4) Abrieb Rz : gemittelte Rautiefe Wt : Welligkeit Johann Lodewyks

3 Gleitflächen und Schmierfilm
Bild 15-03 Gleitflächen und Schmierfilm Oberflächengüte geringe Rautiefe => dünner Schmierspalt großer Traganteil Johann Lodewyks

4 Geschwindigkeitsverteilung bei parallelen Gleitflächen
Bild 15-04 Geschwindigkeitsverteilung bei parallelen Gleitflächen 1) Welle 2) Lagerschale 3) Schmierfilm Eigenschaften Druckdifferenz Null Schubspannung nach Newton konstant lineare Geschwindigkeits- verteilung Johann Lodewyks

5 Hydrodynamischer Keilspalt
Bild 15-05 Hydrodynamischer Keilspalt 1) ruhende Gleitfläche 2) bewegte Gleitfläche 3) Schmierfilm Eigenschaften Verengung in Bewegungsrichtung mittlere Geschwindigkeit v ~ 1 / (t+h0) Randgeschwindigkeiten v(2) = u v(1) = 0 Druckverlauf p(0) = p(l) Johann Lodewyks

6 Radialgleitlager Eigenschaften Anlaufverhalten
Bild 15-06 Radialgleitlager Eigenschaften Anlaufverhalten Abrollen bei Festköperreibung Aufbau eines hydrodynamischen Spaltes und Übergang zu Flüssigkeitsreibung Lage der Welle abhängig von Last und Drehzahl Exzentrizität Null bei n = unendlich Johann Lodewyks

7 Druckverteilung im Radiallager
Bild 15-07 Druckverteilung im Radiallager Eigenschaften konstante Lagerkraft (F) proportional dem Integral des Druckverlaufs (p) Ölzufuhrnut (E), Ölabfuhrnut (A) Johann Lodewyks

8 Reibungszahl flüssiger Medien
Bild 15-17, Bild 15-18 Reibungszahl flüssiger Medien Stribeckkurve m(n) Nenndrehzahl n > nü Betriebsverhalten bei konstanter Last: - Anlauf bei niedriger Temperatur (große Viskosität) - Temperaturanstieg im Betriebspunkt - Abbremsen bei hoher Temperatur (kleine Viskosität) Johann Lodewyks

9 Dimensionierung von Radiallagern
Bild 15-15 Dimensionierung von Radiallagern Vorteile geringe Viskosität geringe Temperatur geringe Verkantungsgefahr geringe Drücke kleiner Volumenstrom Johann Lodewyks

10 Sommerfeldzahl Vergleichskennzahl für Radiallager Betriebsverhalten
Tabelle 15-13b Sommerfeldzahl Vergleichskennzahl für Radiallager hydrodynamische Ähnlichkeit Betriebsverhalten Bereich A Radialführung zu klein Gefahr von Wellen- schwingungen Bereich B stabil Bereich C Mischreibgefahr bei zu geringem h0 Johann Lodewyks

11 Schiffswellenlager Aufbau hydrostatisches Radiallager
Bild 15-35 Schiffswellenlager Aufbau hydrostatisches Radiallager zentrale Ölzufuhr mechanisch vorgespanntes hydrodynamisches Axiallager zentrales Ölsammelbecken Umlaufschmierung Johann Lodewyks

12 Wahl von Gleitlagerwerkstoffen
Bild 15-11 Johann Lodewyks