Kommt es zu einem Ausfall der Wälzlager, kann dies zum Totalschaden des technischen Gesamtsystems oder zu langen Ausfallzeiten führen. Rund die Hälfte aller Wälzlagerausfälle ist auf eine Fehlfunktion aufgrund mangelhafter Schmierung bzw. fehlerhafte Schmierstoffauswahl zurückzuführen. Um die Eignung eines Schmierstoffs zu ermitteln, werden in der Entwicklung verschiedene Laboralterungsverfahren und Dauerläufe in Wälzlagerprüfständen eingesetzt. Diese Tests sind zeit- und kostenintensiv, sodass die Industrie permanent nach neuen, innovativen und aussagefähigen Screening-Tools sucht.
17.10.2023 | Forschung, Publikationen
Forschungsbericht veröffentlicht: Ausfallmechanismen geschmierter Wälzlager
Stetige Weiterentwicklungen in der Anwendungstechnik stellen immer größere Anforderungen an die eingesetzten Schmierfette. Dies gilt insbesondere im Bereich von Wälzlagern, in denen Schmierfette bei hohen Drehzahlen und in weiten Temperaturbereichen eingesetzt werden. Ein aktuelles Beispiel sind die Wälzlager in den Aggregaten von Hybridfahrzeugen, die aufgrund Motor-Downsizing, hohen Drehzahlen und der Strahlungswärme des Verbrennungsmotors thermisch und mechanisch extrem belastet werden.
Die Lebensdauerberechnung von fettgeschmierten Wälzlagern basiert auf der Ermüdungsfestigkeit der Lagerwerkstoffe. Unter kritischen Betriebsbedingungen, z.B. hohen Temperaturen, kommt es allerdings schon vor dem Erreichen dieser Ermüdungsgrenze zum Ausfall des Lagers durch ein Versagen der Schmierung, was mit Folgekosten und Ausfallzeiten verbunden ist.
BMWK-gefördertes Forschungsprojekt abgeschlossen
Nach drei Jahren Forschungsarbeit liegen nun erstmals gesicherte Erkenntnisse vor, wie sich die Verdickerstruktur eines Schmierfettes während der Alterung und der mechanischen Belastung verändert, wie dies nachgewiesen werden kann und welchen Einfluss dies auf die Schmierung und damit auf die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer des Wälzlagers hat.
Dieses Forschungsprojekt hat einen deutlichen Beitrag zur erfolgreichen Schmierfettevaluierung geleistet, indem Methoden entwickelt wurden, um unterschiedliche Einflussfaktoren auf die Schmierfettdegeneration separat voneinander zu bewerten.
Ein besseres Verständnis der Zusammenhänge, der Einflussfaktoren und des Einflusses auf die Schmierung hilft Entwicklungskosten zu senken, Entwicklungszeiten zu reduzieren und leistungsfähige Produkte auch für Nischenmärkte entwickeln zu können.
Die Ergebnisse sind im DGMK-Forschungsbericht 820 veröffentlicht. Der Bericht ist kostenfrei über DGMK erhältlich.
Forschungsstellen
Hochschule Mannheim Kompetenzzentrum Tribologie
OWI Science for Fuels gGmbH An-Institut der RWTH Aachen
Das IGF-Vorhaben (21251 N) der Forschungsvereinigung DGMK Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für nachhaltige Energieträger, Mobilität und Kohlenstoffkreisläufe e.V., Große Elbstraße 131, 22767 Hamburg, wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.