| Titel | Zusammenhänge zwischen dem Betriebsverhalten und den Randschichteigenschaften schnell drehender Hybrid-Wälzlager |
| Autor | C.Brecher, J. Mayer, M. Fey, A. Hassis |
| Infos zum Autor | Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Joachim Mayer Gemeinschaftslabor für Elektronenmikroskopie (GFE) der RWTH Aachen Ahornstraße 55 52074 Aachen Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher, Dr.-Ing. Marcel Fey, Alexander Hassis, M.Sc.* Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen, Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen Steinbachstraße 19 52074 Aachen * Vortragender, Ansprechpartner; E-Mail: a.hassis@wzl.rwth-achen.de |
| Inhalt | Zusammenfassung Schnell drehende Wälzlager in Schrägkugellagerbauweise – sogenannte Spindellager – sind wesentliche Komponenten von Werkzeugmaschinenhauptspindeln und somit von zentraler Bedeutung für die Leistungsfähigkeit und die Verfügbarkeit der Spindel und der gesamten Maschine. Fettgeschmierte Hybrid-Spindellager erlauben höhere Drehzahlen als vergleichbare Stahllager bei gleichzeitig deutlich geringerem konstruktiven Aufwand und Betriebskosten als Öl-Luft geschmierte Lager, was sich in der Gesamtmaschine produktivitätssteigernd auswirkt. Nachteilig ist, dass die Fettgebrauchsdauer vielfach die Gebrauchsdauer der Lager beschränkt. In dem über die AiF vom BMWi geförderten DGMK-Projekt 724 soll Grundlagenwissen über das Langzeit-Betriebsverhalten fettgeschmierter Hybrid-Spindellager bei sehr hohen Drehzahlen gewonnen werden. In Prüftstandsversuchen wird das Betriebsverhalten – insbesondere die Fettgebrauchsdauer – bestimmt. Elektronenmikroskopische Untersuchungen ausgefallener und intakter Lager liefern Informationen über den Aufbau und die Zusammensetzung der Randschichten auf den Laufbahnen. So soll untersucht werden, ob zwischen den am Lager ermittelten Eigenschaften und den Eigenschaften der Fette ein Zusammenhang besteht. In diesem Aufsatz werden zum einen das Langzeit-Betriebsverhalten und die daraus abgeleiteten Fettgebrauchsdauern vier einfach formulierter Modellfette vorgestellt. Zum anderen wird an ausgewählten Beispielen gezeigt, welche Eigenschaften die Randschichten in ausgefallenen und nicht ausgefallenen Lagern aufweisen und wie sich diese Beobachtungen mit denen aus Standard-Wälzlagern decken. Abstract High speed angular contact ball bearings (spindle bearings) are key components of machine tool main spindles.Thus they are of vital importance for the performance and the availability of the machine itself. Among other measures, grease lubricated hybrid spindle bearings can generate positive effects in these fields. Compared to steel ball bearings they feature a higher speed rating while grease lubrication is simpler and cheaper to apply and operate than oil air lubrication. Disadvantageous for grease lubricated bearings is the fact that the grease service life in many cases limits the bearing service life. The AiF / BMWi funded DGMK project 724 aims at generating fundamental knowledge about the long-term operating behavior of grease lubricated hybrid spindle bearings at very high speeds. Test rig experiments are carried out to study the operating behavior – especially the grease service life. On both, failed and non-failed bearings, electron microscopy methods are used to determine the structure and composition of the boundary layers on the raceways. Combining these results it is to be investigated if there is any correlation between the bearings? operating behavior and the properties of the boundary layers. In this article the long-term operating behavior of the bearings and the grease service lives of the four model greases are presented. The differences in the properties of the boundary layers in failed and non-failed bearings are discussed on selected examples and compared to those in standard bearings. |
| Datum | 2015 |
