Fachausschuss Schmierstoffe
Verschleißtragfähigkeit von Zahnrädern in Kleingetrieben bei Schmierung mit Schmierfetten hoher Konsistenz
Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, entsprechende Gesetzmäßigkeiten für das Verschleißverhalten kleinmoduliger, mit Schmierfetten hoher Konsistenz, geschmierter Zahnräder zu ermitteln. Dazu werden systematische experimentelle Untersuchungen an Zahnrädern mit Modul mn = 1,0 mm und mn = 0,6 mm am FZG-Kleingetriebeprüfstand durchgeführt. Dabei sollen insbesondere Einflussgrößen auf die Schmierstoffzufuhr in den Zahnkontakt, wie beispielsweise die Drehzahl, das Füllvolumen und die Gehäuseinnengeometrie untersucht werden. Darüber hinaus wird der Einfluss unterschiedlicher Schmierstoffparameter sowie der Werkstoffpaarung genauer betrachtet. Die Untersuchungen zeigen einen deutlichen Einfluss der Umfangsgeschwindigkeit auf den
Schmierungsmechanismus und folglich auf das Verschleißverhalten. Bei niedrigen Umfangsgeschwindigkeiten dominiert der Schmierungsmechanismus Umwälzen. Bei Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit nimmt der Verschleiß zunächst erwartungsgemäß ab, bis es zu einer Änderung des Schmierungsmechanismus von Umwälzen zu Freigraben kommt. Dies führt zu einer Veränderung des Verschleißverlaufs sowohl bei den legierten als auch bei den unlegierten Schmierfetten. Bei Freigraben beeinflusst das Additivpaket das Verschleißverhalten wesentlich. Aus den Untersuchungsergebnissen bei den beiden Baugrößen wird ein erster Ansatz zur Abschätzung des Schmierungsmechanismus in Abhängigkeit der Drehzahl und der Baugröße vorgeschlagen. Dieser Ansatz bedarf jedoch weiterer Absicherung und Erweiterung zur Berücksichtigung der zahlreichen, komplexen Einflussgrößen auf den Schmierungsmechanismus. Weiterhin zeigen die Untersuchungen, dass das Verschleißverhalten, besonders bei höheren Umfangsgeschwindigkeiten, durch die Gehäusegeometrie und die Drehrichtung der Zahnräder beeinflusst werden kann. Zudem zeigen die Versuche auch einen deutlichen Einfluss der Werkstoffpaarung auf das Verschleißverhalten fettgeschmierter kleinmoduliger Zahnräder.
Das IGF-Vorhaben (17896 N) der Forschungsvereinigung DGMK Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V., Überseering 40, 22297 Hamburg wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.