| Titel | Ermüdungsmechanismen und Lebensdauer hoch belasteter hydrodynamischer Gleitlagerlegierungen |
| Autor | D. Nesi, P. Beiss |
| Infos zum Autor | Dipl.-Ing. Dragomir Neši Institut für Werkstoffanwendungen im Maschinenbau Bereich: Metalle Augustinerbach 4 52062 Aachen Tel. +19-241-80-95321 Fax. +49-241-80-92266 |
| Inhalt | Zusammenfassung Die in diesem Aufsatz veröffentlichten Ergebnisse sind Teilarbeiten des DFG-Vorhabens GO684-12-1 ″Ermüdung dynamisch hoch belasteter hydrodynamischer Radialgleitlager″. Ziel dieses DFG-Vorhabens ist die Analyse von Schadensmechanismen, die Gewinnung geeigneter Festigkeitswerte aus Werkstoffprobenversuchen und die Entwicklung einer Dimensionierungsgrundlage für Gleitlager, mit der die Sicherheit gegen dynamische Überlastung abgeschätzt und eine Lebensdauervorhersage getroffen werden kann. Dieses Vorhaben wird in interdisziplinärer Kooperation zwischen dem Institut für Institut für Maschinenelemente (IME) und dem Institut für Werkstoffanwendungen im Maschinenbau (IWM) der RWTH Aachen durchgeführt. Bislang wird die Tragfähigkeit von Gleitlagern über den Vergleich der mittleren Flächenpressung ???? mit dem statischen Festigkeitswert ?d0,2 berechnet, was nur eine grobe Abschätzung darstellt. In dieser Arbeit werden die Ergebnisse der am IWM durchgeführten Axialermüdungs- und Torsionsversuche an den konventionellen Gleitlagerlegierungen TEGOSTAR und TEGOTENAX bei Raumtemperatur und bei 60 °C vorgestellt. Für die Ermittlung der Axialermüdungsfestigkeit wurden für beide Temperaturen jeweils drei Wöhlerkurven für die Lastfälle rein wechselnd, rein schwellend und wechselnd mit Druckmittelspannungen ermittelt. Die Torsionsermüdungsfestigkeit wurden für Raumtemperatur bei wechselnder Beanspruchung ermittelt. Die Ergebnisse aus den Wöhlerkurven dienen als Basis zur Ermittlung so genannter Haigh-Diagramme, in denen die Abhängigkeit der zulässigen Ausschlagsspannung von der Mittelspannung abgelesen werden kann. Darüber hinaus wurden Biegewechsel-Ermüdungsversuche an Verbundflachproben durchgeführt. Diese gießtechnisch hergestellten Verbundproben, bestehend aus Stahlgrundkörper und appliziertem Gleitlagermaterial, bieten eine praxisnahe Untersuchungsmöglichkeit. Zur Ermittlung einer Versagensgrenze soll das Risswachstum mittels des Gleichstrom-Potentialsonden-Verfahrens beobachtet werden Abstract The results published in this paper are subtasks of the DFG-project GO684-12-1 ″Fatigue of dynamically highly stressed sleeve bearings″. The project intends to analyze damage mechanisms, to gain suitable strength values from the testing of material specimens and the development of dimensioning principles for sleeve bearings, which can be used to assess the reliability against dynamic overstressing and to estimate the service life. This project is carried out in interdisciplinary cooperation between the Institute for Machine Elements and Machine Design (IME) and the Institute of Materials Applications in Mechanical Engineering (IWM) of the RWTH Aachen University. Traditionally the load carrying capacity is calculated by comparing the average surface pressure ???? with the static strength value ?d0,2.a procedure which is only an approximate estimation. This paper presents the results of the axial fatigue tests performed by the IWM on the sleeve bearing alloys TEGOSTAR and TEGOTENAX both at room temperature and 60° C. Three S-N-Diagrams have been determined for each temperature representing different load cases: fully reversed and pulsated tensile stress as well as one condition with higher compressive mean stress. The results from the S-N curves are used to generate Haigh-diagrams, which depict the relationship between tolerable stress amplitude and mean stress. Furthermore, bending fatigue tests on plane composite samples have been performed. These samples consist of a steel base body onto which the applied sleeve bearing material is bonded by casting; this testing method investigation of the real structure. To determine a failure limit, the crack growth was monitored using a direct current potential probe. |
| Datum | 2009 |
