Tagungsbeitrag

Titel Ermittlung und Interpretation von Reibmomenten und Haftreibwerten bei Stirnflächenkontakt metallischer Paarungen
Autor J. Vidner, S. Schuller, E. Leidich
Infos zum Autor Prof. Dr.-Ing. Erhard Leidich
Technische Universität Chemnitz
Professur Konstruktionslehre
Reichenhainer Str. 70
09126 Chemnitz
Tel.: 0371 / 531 23310
Fax: 0371 / 531 23319
Email: e.leidich@mb.tu-chemnitz.de

Dipl.-Ing. Jakub Vidner
Technische Universität Chemnitz
Professur Konstruktionslehre
Reichenhainer Str. 70
09126 Chemnitz
Tel.: 0371 / 531 34571
Fax: 0371 / 531 834571
Email: jakub.vidner@mb.tu-chemnitz.de

Dipl.-Ing. Stefan Schuller
Technische Universität Chemnitz
Professur Konstruktionslehre
Reichenhainer Str. 70
09126 Chemnitz
Tel.: 0371 / 531 35180
Fax: 0371 / 531 835180
Email: stefan.schuller@mb.tu-chemnitz.de
Inhalt Zusammenfassung

Reibschlüssige Verbindungen findet man in nahezu allen Bereichen des Maschinenbaus. Sie sind relativ einfach herzustellen und über das Coloumbsche Reibungsgesetz einfach zu dimensionieren. Während die Aufbringung der Normalkraft selten ein Problem darstellt, werden die Reibungszahlen nahezu immer kritisch betrachtet. Sie unterliegen extremen Schwankungen und können sich darüber hinaus zeitlich ändern. In der Literatur werden für die Haftreibwerte teilweise Abweichungen bzw. Streuweiten von bis zu 200% angegeben, ohne die Definition zu erläutern oder die Prüfbedingungen zu thematisieren. Um einen für den jeweiligen Anwendungsfall aus technischer und wirtschaftlicher Sicht befriedigenden Ansatz zu erhalten, ist die Kenntnis um Wirkung der maßgebenden Einflussparameter unerlässlich. Mit Hilfe des an der Professur Konstruktionslehre entwickelnden Referenzprüfstandes zur Bestimmung von Haftreibwerten bei Stirnflächenkontakt (querkraftfreie Drehmomenteinleitung bis ± 2,5 kNm, maximale axiale Belastung 200 kN) wurde das quasi-statische Reibverhalten verschiedener metallischer Paarungen untersucht. Die dabei aufgenommenen Verläufe der Reibmomente lassen Rückschlüsse auf die in der jeweiligen Kontaktfuge vorherrschenden Reibmechanismen zu. So kann ein Abknickpunkt als Zeichen für ein Ende des ″Haftens″ interpretiert werden.

Abstract

Frictional couplings are widely used in the field of mechanical engineering. The manufacturing is easy compared to others and dimensioning is simple using Coulomb`s law of friction. Whereas the normal load is mostly known and causes little problems, the friction coefficients are nearly always seen as critical component. These are subject to extreme variances and change over time. In literature of significance distributions of up to 200% can be found, without naming their definitions or the test conditions. To achieve technologically and economically sufficient results in applications and their development knowledge of influencing parameters is of outmost importance. By using the test rig designed at the department of machine design, which is a reference for determining static friction coefficients (max. torque ± 2.5 kNm without transverse load and max. normal load 200 kN), different metallic pairings were investigated under quasi-static conditions. With the measured characteristics of the frictional torque it is possible to draw conclusions regarding the underlying mechanisms of friction within the joint. A bending can be seen as the limit of certain forms of adherence.
Datum 2009