Gleitlager
Dieser Artikel wird zur Zeit bearbeitet von --Lehmann 10:48, 5. Nov 2005 (CET)
Fertigstellung bis zum 28. April 2006
Inhaltsverzeichnis
Aufbau
Ein Gleitlager besteht aus einem beweglichen und einem festen Teil. Der bewegliche Teil, meist eine Welle oder ein Wellenzapfen, gleitet auf den Gleitflächen des festen Teils, meist eine Lagerschale oder eine Lagerbuchse in einem Gehäuse beim Radiallager oder ein mit der Welle drehender Laufring auf einem feststehenden Lagerring beim Axiallager. Bei einem Radiallager wirkt die von dem Lager aufgenommene Kraft senkrecht zur Drehachse. Ein Axiallager nimmt die Kraft Richtung Welle auf.
Datei:Axiallager.jpg Axiallager
Kräfte
Belastungsarten
Lagerbelastungen eines Gleitlagers im Betrieb sind z.B. Radial- und Axialkräfte, Reibkräfte, Wärme, Drehzahl, Unwucht der Bauteile.
Schmierung
In jedem Lager zeigen sich im Betrieb Reibungskräfte. Reibungskräfte setzen der Gleitbewegung einen Widerstand entgegen und erzeugt dabei Wärme, die als Reibungswärme abzuführen ist. Geringes Benetzen der Gleitflächen mit Schmierstoff genügt, um die Reibung beträchtlich zu mindern und so auch den Verschleiß des Gleitlagers zu mindern. Es gibt eine Vielzahl von Schmierstoffen wie z.B. Fette, Gleitlacke, Öle, Wachse, Gase (Dämpfe,Luft).
Aufgaben des Schmierstoffes
Der Schmierstoff in einem Gleitlager übernimmt den Kraftschluss zwischen Lager und Welle und die kinematische Anpassung. Er dient der Kühlung, der Dämpfung von Stößen und Vibrationen und dem Korrosionsschutz.
Eigenschaften flüssigkeitsgeschmierter Gleitlager
Der Schmierfilm wirkt Schwingungs-, Stoß- und Geräuschdämpfend. Es unterliegt keiner Drehzahlbegrenzung und ist konstruktiv sehr anpassungsfähig, da es eine geringe radiale Bauhöhe besitzt.
Hydrodynamische Gleitlager
Hydrodynamische Gleitlager arbeiten nach dem Prinzip der internen Druckerzeugung, es bildet sich ein tragender Schmierfilm, deshalb braucht ein hydrodynamisches Gleitlager eine bestimmte Anlaufzeit bis sich der Schmierfilm voll ausgebildet hat. Der Verschleiß während der Anlaufzeit ist recht hoch. Um diesen zu verringern gibt es z.B. Hybridlager. Diese Lager sind eine Kombination aus hydrodynamischen- und hydrostatischen Gleitlagern. Die besondere Eigenschaft eines hydrodynamischen Gleitlagers ist, daß die Reibung mit steigender Drehzahl geringer wird. Vorteile eines hydrodynamischen Gleitlagers sind der einfache Aufbau, die einfache Herstellung und die unempfindlichkeit gegenüber Schmutz. Nachteilig wirken sich der hohe Anlaufreibwert, die Verlagerung des Wellenmittelpunkts und die erforderliche Einlaufzeit aus. Die Wahl der Werkstoffe des Lagers und der Welle spielen eine entscheidene Rolle.
Hydrostatische Gleitlager
Bei einem hydrostatischen Gleitlager muss vor dem Anlaufen ein Schmierfilm zwischen Lager und Welle vorhanden sein. Dies wird durch eine Pumpe realisiert. Vorteilhaft bei einem hydrostatischen Gleitlager ist, daß es keine Anlaufreibung gibt. Der Werkstoff und die Oberfläche der Welle und des Lagers wirken sich nur geringfügig auf das Gleitverhalten aus. Es ist nur eine geringe Verlagerung des Wellenmittelpunktes zu beobachten und es besteht nahezu eine unbegrenzte Lebensdauer. Die aufwendige Konstruktion, die Empfindlichkeit gegenüber Schmutz und die aufwendige Schmierstoffzuführung zählen definitiv zu den Nachteilen.
Einsatzgebiet
Verwendung
Gleitlager werden in den verschiedensten Anwendungsbereichen eingesetzt.
Hydrodynamische Gleitlager eignen sich besonders bei hohen Drehzahlen und hohen stoßartigen Belastungen. Sie eignen sich für den Dauerbetrieb da sie verschleißarm sind.
Einsatzbereiche:
- Getriebe
- Verdichter
- Haupt- und Pleuellager
- Elektomotoren
Hydrostatische Gleitlager eignen sich nur bei niedrigen Drehzahlen. Sie haben einen geringen Reibungsverlust und eignen sich besonders für den Dauerbetrieb da sie verschleißfrei sind.
Einsatzbereiche:
- Werkzeugmaschinen
- Axiallager mit hoher Belastung
- Präzisionslager
Trockenlauf Gleitlager eignen sich für den wartungs- oder wartungsfreien Betrieb.
Einsatzbereiche:
- Strahltriebwerke
- Haushaltsgeräte
- Baumaschinen
Verschleiß
Verschiedene Faktoren verursachen mit der Zeit einen Lagerschaden. Mögliche Ursachen für Lagerschäden:
- Schmutz
- Ölmangel
- falsches Schmiermittel
- zu hohe/niedrige Drehzahl
- Anlaufschäden
- nichtbeachtung event. Einlaufzeiten
- Stöße/Schwingungen
Schadensfrüherkennung
Einem Lagerschaden gehen bestimmte Symptome vorraus. Bei deren Beachtung kann ein drohender Lagerschaden abgewendet werden.
- untypische Geräusche während des Betriebes
- untypische Schwingungen
- Druckabfall des Schmierstoff
- Rückstände im Schmierstoff
- Spiel
- zu hohe Lagertemperaturen
Maßnahmen
Durch gewisse Maßnahmen kann man die Symptome eines drohenden Lagerschadens erfassbar machen.
- regelmäßige Wartungen/Inspektionen
- Einsatz von Schmierstoffiltern
- Sensoren zur Überwachung relevanter Betriebszustände (Temperatur/Schwingungen)
Werkstoffe
Gleitlager werden aus den verschiedensten Werkstoffen hergestellt, je nach Einsatzgebiet und Anforderungen wird der richtige Werkstoff ausgewählt.
Vergleich Wälz- und Gleitlager
Wälzlager haben gegenüber Gleitlagern den Vorteil, daß sie ein geringes Anlaufreibmoment besitzen und einen geringen Schmierstoffverbrauch haben. Wälzlager sind meist wartungsfrei. Nachteilig wirkt sich die hohe Empfindlichkeit gegenüber Erschütterungen und Stößen aus. Bei einem direkten Vergleich zu einem Gleitlager (gleiche Baugröße) steht eine deutlich kleinere Fläche zur Übertragung der Kräfte zur verfügung.
Siehe auch Wälzlagerungen
Beschaffung
Hersteller
Kolbenschmidt http://www.kolbenschmidt.de
Murtfeldt http://www.murtfeldt.de/
Berechnung
--Lehmann 10:07, 5. Nov 2005 (CET)
Fragen
1) Welche Arten von Kräften wirken auf ein Gleitlager während des Betriebes?
2) Welche Aufgabe hat der Schmierstoff
3) Was ist der Unterschied zwischen einem hydrodynamischen und hydrostatischen Gleitlager?
4) Nenne einige Faktoren die zu einem Lagerschaden führen können.
5) Was unterscheidet sich zwischen einem Wälz- und Gleitlager bei gleicher Baugröße?
Antworten
1)Lagerbelastungen eines Gleitlagers im Betrieb sind z.B. Radial- und Axialkräfte, Reibkräfte, Wärme, Drehzahl, Unwucht der Bauteile.