Tagungsbeitrag

Titel Hochbelastete und schmierstoffgetränkte Wälzpaarungen aus Sintermaterial ohne externe Schmierstoffzuführung
Autor M. Ebner, T. Lohner, A. Weigl, K. Michaelis, J.-P. Stemplinger, B.-R. Höhn, K. Stahl
Infos zum Autor Lehrstuhl fuer Maschinenelemente
FZG – Forschungsstelle fuer Zahnraeder und Getriebebau
Technische Universitaet Muenchen
Boltzmannstrasse 15
85748 Garching

Martin Ebner, M.Sc., Wissenschaftlicher Mitarbeiter, ebner@fzg.mw.tum.de
Thomas Lohner, M.Sc., Teamleiter, lohner@fzg.mw.tum.de
Dipl.-Ing. Alexander Weigl, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, weigl@fzg.mw.tum.de
Dr.-Ing. Klaus Michaelis, Oberingenieur i.R., michaelis@fzg.mw.tum.de
Dr.-Ing. Johann-Paul Stemplinger, Abteilungsleiter, stemplinger@fzg.mw.tum.de
Prof. i. R. Dr.-Ing. Bernd-Robert Höhn, Emeritus, hoehn@fzg.mw.tum.de
Prof. Dr.-Ing. Karsten Stahl, Ordinarius, stahl@fzg.mw.tum.de
Inhalt Zusammenfassung
In diesem Beitrag werden erste Untersuchungsergebnisse hochbelasteter Wälzpaarungen mit schmierstoffgetränkten Sintermaterialien gezeigt, die keine externe Schmierstoffzuführung aufweisen. Theoretische Modellbetrachtungenzu den Mechanismen des Schmierstoffaustritts aufgrund von Temperatur- und Laständerungen zeigen, dass die aus Schmierstoffaustritt berechneten Schmierfilmhöhen die berechneten minimalen Schmierfilmdicken eines elastohydrodynamisch geschmierten Kontaktes deutlich übersteigen können. Reibungszahlmessungen am Zweischeibenprüfstand verdeutlichen bekannte Charakteristika hochbelasteter Wälzpaarungen mit externer Schmierstoffversorgung, wobei die berechneten spezifischen Schmierfilmdicken, die gemessenen Reibungszahlen und die Oberflächen nach Versuchsende auf Grenz- und Mischschmierungszustände schließen lassen. Weiterhin scheint ein Zusammenhang zwischen der Lebensdauer und dem Laufflächenzustand der Sinterscheiben zu Versuchsende zu bestehen. Diese Beobachtungen werden weiter erforscht, um ein wiederholbares und stationäres Betriebsverhalten schmierstoffgetränkter Wälzpaarungen zu erzielen.

Abstract
This study shows first experimental results of highly-loaded rolling-sliding contact pairs including oil-impregnated sintering material without external lubrication. Theoretical modelling approaches describing the mechanisms of oil bleeding out from the sintering material due to varying temperature and load show that the calculated film thicknesses due to oil bled out can significantly exceed the minimal film thicknesses of elastohydrodynamic contacts. Friction coefficient measurements at the twin disk test rig confirm the well-known characteristics of highly-loaded rolling-sliding contacts with external lubrication. From calculations of the specific lubricant film thickness, the measured friction coefficients and the surface conditions at the end of tests mixed and boundary lubrication regimes can be deduced. Furthermore, a correlation between the lifetime and the surface condition at the end of test is likely to exist. These observations have to be investigated in more detail in order to achieve a repeatable and stationary operating behavior of highly-loaded rolling-sliding contacts with oil-impregnated sintering materials.
Datum 2015