Tagungsbeitrag

Titel Einfluss einer Axialschwingung und der Rauheit auf die WEC-Bildung in der Mischreibung
Autor Jörg Loos, Wolfram Kruhöffer, Falk Breutinger, Michael Rupprecht
Infos zum Autor Dr.-Ing. Jörg Loos
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Industriestraße 1-3, 91074 Herzogenaurach
loosjer@schaeffler.com
Inhalt Zusammenfassung
Wälzlagerversuche im FE8-Prüfgerät sollten klären, inwieweit die Höhe der Rauheit und auch Rauheitsunterschiede zwischen den Wälzpartnern Einfluss auf die WEC-Bildung in der Mischreibung nehmen. Es zeigte sich, dass die WEC-Neigung mit der Summenrauheit nach dem Lauf zunimmt und der rauere Wälzpartner eine höhere WECNeigung als der glattere besitzt. Zur Untersuchung des Einflusses einer axialen Schwingung wurde die Welle in einem Wälzlagerprüfstand mittels Servozylinder oszillierend bewegt. Als Prüflager kamen vier Zylinderrollenlager der Type NU207 zum Einsatz. Die axiale Wellenschwingung führte zwar zu WEC-Ausfällen, die Laufzeiten waren aber wesentlich größer als bei einer aufgeprägten kritischen elektrischen Zusatzbeanspruchung oder bei WEC-Versuchen im FE8-Prüfgerät mit Axiallagern und gleichem Schmierstoff. Mehrkörper-Simulationsrechnungen (CABA3D?) zeigten, dass sich infolge der Axialschwingungen nur am Innenring die Gleitreibung merklich erhöht. Dies liefert eine Erklärung für die WEC-Ausfälle am Innenring. Allerdings lag die reibenergetische Zusatzbeanspruchung deutlich unterhalb typischer Werte für Axiallager im FE8-Prüfgerät, was die relativ langen Prüflaufzeiten im Vergleich zu den FE8-Versuchen erklärt.

Abstract
Bearing tests on the FE8-test rig were performed under the mixed friction for clarifying the influence of the roughness and roughness differences between the rolling partners on the White Etching Crack (WEC) formation. A relation between the sum roughness after the test and the WEC lifetime could be found. Moreover, the tests showed, that the rougher friction partner is more WEC-critical than the smoother one. Cylindrical roller bearings (NU207) were tested with axial oscillation of the shaft exerted by a servo cylinder. This kind of dynamic led to WEC failures on the inner ring. However, the running time was greater than in case of critical electrical current passage or WEC tests with thrust bearings in the FE8 test rig. Multi-body simulation (CABA3D?) showed that the sliding friction increases only at the inner ring significantly due to an axial oscillation. This gives an explanation for the WEC failures of the inner ring. The relatively high WEC lifetime could also be explained by the simulations, because the product of pressure and sliding velocity respectively the friction energies due to axial oscillation were much less than typical values for thrust bearings in typical FE8 WECtests.
Datum 2015