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
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 = 0,005 ... 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
Gleitflächen und Schmierfilm Bild 15-03 Gleitflächen und Schmierfilm Oberflächengüte geringe Rautiefe => dünner Schmierspalt großer Traganteil Johann Lodewyks
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
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
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
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
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
Dimensionierung von Radiallagern Bild 15-15 Dimensionierung von Radiallagern Vorteile geringe Viskosität geringe Temperatur geringe Verkantungsgefahr geringe Drücke kleiner Volumenstrom Johann Lodewyks
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
Schiffswellenlager Aufbau hydrostatisches Radiallager Bild 15-35 Schiffswellenlager Aufbau hydrostatisches Radiallager zentrale Ölzufuhr mechanisch vorgespanntes hydrodynamisches Axiallager zentrales Ölsammelbecken Umlaufschmierung Johann Lodewyks
Wahl von Gleitlagerwerkstoffen Bild 15-11 Johann Lodewyks