RoloffMatek Maschinenelemente Gleitlager Bild 15 01 Funktion und

Roloff/Matek Maschinenelemente Gleitlager Bild 15 -01 Funktion und Wirkung von Gleitlagern • Eigenschaften – Relativbewegung zwischen Welle und Lagerschale – Flüssigkeit, Gas oder Fett 1) Welle 2) Lagerschale als Zwischenmedium • Bauart – Axiallager – Radiallager • Typ – hydrostatisch 3) Axiallagerring 4) Laufring Radiallager F : Lagerkraft b : Breite d : Durchmesser h 0: Schmierfilm w : Winkelgeschwindigkeit • externe Druckquelle – hydrodynamisch • Druckaufbau durch Gleitbewegung Johann Lodewyks Axiallager 1

Roloff/Matek Maschinenelemente Gleitflächen und Schmierfilm Gleitlager Bild 15 -03 • 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 Wärmeabfuhr und Säuberung 1) Welle 2) Lagerschale 3) Schmierfilm 4) Abrieb Rz : gemittelte Rautiefe Wt : Welligkeit Johann Lodewyks 2

Roloff/Matek Maschinenelemente Gleitflächen und Schmierfilm Gleitlager Bild 15 -03 • Oberflächengüte – geringe Rautiefe => dünner Schmierspalt – großer Traganteil Johann Lodewyks 3

Roloff/Matek Maschinenelemente Gleitlager Bild 15 -04 Geschwindigkeitsverteilung bei parallelen Gleitflächen 1) Welle 2) Lagerschale 3) Schmierfilm • Eigenschaften – Druckdifferenz Null – Schubspannung nach Newton konstant – lineare Geschwindigkeitsverteilung Johann Lodewyks 4

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

Roloff/Matek Maschinenelemente Radialgleitlager Gleitlager Bild 15 -06 – 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 6

Roloff/Matek Maschinenelemente Druckverteilung im Radiallager Gleitlager Bild 15 -07 – Eigenschaften • konstante Lagerkraft (F) proportional dem Integral des Druckverlaufs (p) • Ölzufuhrnut (E), Ölabfuhrnut (A) Johann Lodewyks 7

Roloff/Matek Maschinenelemente Reibungszahl flüssiger Medien Gleitlager Bild 15 -17, Bild 15 -18 – 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 8

Roloff/Matek Maschinenelemente Gleitlager Dimensionierung von Radiallagern Bild 15 -15 Vorteile geringe Viskosität geringe Temperatur geringe Verkantungsgefahr Johann Lodewyks geringe Drücke kleiner Volumenstrom 9

Roloff/Matek Maschinenelemente Gleitlager Tabelle 15 -13 b Sommerfeldzahl – Vergleichskennzahl für Radiallager • hydrodynamische Ähnlichkeit – Betriebsverhalten • Bereich A – Radialführung zu klein – Gefahr von Wellenschwingungen • Bereich B – stabil • Bereich C – Mischreibgefahr bei zu geringem h 0 Johann Lodewyks 10

Roloff/Matek Maschinenelemente Gleitlager Bild 15 -35 Schiffswellenlager • Aufbau – hydrostatisches Radiallager • zentrale Ölzufuhr – mechanisch vorgespanntes hydrodynamisches Axiallager – zentrales Ölsammelbecken – Umlaufschmierung Johann Lodewyks 11

Roloff/Matek Maschinenelemente Wahl von Gleitlagerwerkstoffen Johann Lodewyks Gleitlager Bild 15 -11 12