| Titel | Untersuchung der Schmierungsbedingungen und der Kinematik reibschlüssiger Freiläufe im Leerlaufbetrieb mittels Kontaktwiderstandsmessungen |
| Autor | S. Neubert, C. Hentschke, G. Jacobs |
| Infos zum Autor | Dipl.-Ing. S. Neubert, MEng (NUS) Dr.-Ing. C. Hentschke Univ.-Prof. Dr.-Ing. G. Jacobs Institut für Maschinenelemente und Maschinengestaltung (IME) der RWTH Aachen University Schinkelstraße 10 52062 Aachen E-Mail: neubert@ime.rwth-aachen.de |
| Inhalt | Zusammenfassung Reibschlüssige Freiläufe werden u.a. als Überholkupplung und Rücklaufsperre verwendet. Der Schwerpunkt dieses Beitrags ist die Untersuchung der Schmierungsbedingungen im Leerlaufbetrieb von reibschlüssigen Klemmrollen - und Klemmkörperfreiläufen. Dazu wird eine Messtechnik entwickelt und angewendet, die den elektrischen Widerstand der tribologischen Kontakte in Klemmrollen - und Klemmkörperfreiläufen erfasst. Da der verwendete Schmierstoff ein elektrischer Isolator ist, erlauben Kontaktwiderstandsmessungen eine Unterscheidung von Vollschmierung und Mischreibung. Bei Klemmkörperfreiläufen führt eine höhere Drehzahl erwartungsgemäß zu höheren Kontaktwiderständen, was eine wachsende Schmierfilmdicke in den tribologischen Kontakten indiziert. Bei Klemmrollenfreiläufen hingegen kommt es bei zunehmenden Drehzahlen unter bestimmten Betriebsbedingungen zu einem Einbruch des Kontaktwiderstands und somit zum Verlust des tragenden Schmierfilms. Im Beitrag wird dieses Verhalten durch den Einfluss der Zentrifugalkraft der Klemmelemente auf die Kinematik des Freilaufs erklärt. Dabei wird die Wechselwirkung von Relativgeschwindigkeiten und Schmierfilmdicke betrachtet. Auf diese Weise können kritische Betriebsbedingungen von Freiläufen identifiziert und Einsatzgrenzen im Leerlaufbetrieb ermittelt werden. Abstract Freewheels are applied e.g. as overrunning clutch and backstop. The focus of this study is to investigate the lubrication conditions in the overrunning mode of frictionally engaged sprang and roller freewheels. Therefore, a measurement system to detect the electrical resistance of the tribological contacts in sprang and roller freewheels has been developed and applied. As the lubricant is an insulator, this method allows a differentiation of fluid film lubrication and mixed friction. For sprang freewheels, higher rotational speed results in higher contact resistance as expected. For roller freewheels, increasing rotational speed results in decreasing contact resistance and therefore in a breakdown of the lubricant film under certain operating conditions. In this paper, the observed behaviour is explained with the impact of the centrifugal force on the kinematics of the freewheels. The correlation of the relative velocity and the lubricant film thickness in EHD line contacts is incorporated. In this way, critical operating conditions and operating limits of freewheels in the overrunning mode can be identified. |
| Datum | 2012 |
