Geschmierte Reibung an Gleitlagern, Wälzlagern und Zahnrädern

Tribologische Systeme werden überwiegend unter geschmierten Bedingungen betrieben. Aufgrund der physikalischen und chemischen Eigenschaften eines Schmierstoffes ist es möglich, einen tragfähigen Schmierfilm aufzubauen, welcher im Idealfall zu einer vollständigen Trennung zwischen den beiden Oberflächen führt. Im Rahmen dieses Seminars wird der Fokus auf die hydrodynamische bzw. elastohydrodynamische Schmierung gelegt und gezeigt, wie diese Schmierungszustände erreicht und beschrieben werden können. Diese Schmierungszustände werden anhand klassischer Anwendungen wie in Gleitlagern, Wälzlagern sowie Zahnrädern erörtert.

Sie lernen, wie Sie ausgehend von den Fließeigenschaften von Schmierstoffen die Hydrodynamik mit Hilfe der Reynoldsgleichung beschreiben können. Außerdem werden anhand einfacher Kontaktgeometrien und -bedingungen aufgezeigt, wie sich die rheologischen Eigenschaften sowie der Druckverlauf und die Tragfähigkeit berechnen lassen. Die Grenzen der hydrodynamischen und elastohydrodynamischen Schmierung werden im Hinblick auf typische Ausfallursachen und Schädigungen anhand der Anwendungen Gleitlager, Wälzlager und Zahnräder aufgezeigt.

Dieses Seminar richtet sich an Entwickler und Konstrukteure, die sich bei der Auslegung von Maschinenelementen mit Fragestellungen zu geschmierten tribologischen Systemen befassen.

Mittwoch, 7. Mai 2025
9.00 bis 12.15 und 13.15 bis 16.30 Uhr

1. Grundlagen der Schmierstoffe und Schmierungszustände

• Aufgaben und Eigenschaften von Schmierstoffen
• Reibungszustände und Begriffe anhand der Stribeck-Kurve
• Einflussfaktoren auf die rheologischen Eigenschaften von Schmierstoffen
• Rechenbeispiele zur Viskosität

2. Grundlagen der Hydrodynamik (HD) und Elastohydrodynamik (EHD)

• phänomenologische Beschreibung (Strömungsdynamik)
• Erörterung der klassischen Schmiertheorie (Reynoldsgleichung)
• einfache Berechnung von Druckprofilen 
• Überleitung zur Elastohydrodynamik
• wesentliche EHD-Parameter wie Geometrie, Rauheit, Elastizität, Viskosität
• Rechenbeispiele zur Filmdicke nach Hamrock Dowson

3. Anwendungsbeispiele

• Gleitlager: Funktionsprinzip des Schmierstoffs, typische Schädigungsarten, Berechnungsansätze zur Auslegung von Gleitlagern (Web-App)
• Wälzlager: Funktionsprinzip des Schmierstoffs, typische Schädigungsarten, Erörterung von Auslegungsansätzen von Wälzlagern
• Zahnräder: Funktionsprinzip des Schmierstoffs, typische Schädigungsarten, Erörterung von Auslegungsansätzen von Zahnrädern