Analyse von Rillenkugel- und Zylinderrollenlagern unter mehr-achsigen Belastungen: Experimentelle und numerische Untersuchungen

摘要

Die Beurteilung der Zuverlassigkeit von Maschinenelementen setzt detaillierte Kenntnis uber deren Betriebsverhalten und die jeweiligen Einsatzbedingungen voraus. Gerade Walzlager werden in ihren spezifischen Einsatzgebieten sehr stark vom Verhalten des Gesamtsystems beeinflusst. Auf der anderen Seite wird aber auch das Gesamtsystem (z.B. ein Getriebe) in grossem Masse vom Verhalten einzelner Walzlager gepragt. Bei der Abschatzung der Lasten ist wichtig auch die Einbausituation des Lagers zu berucksichtigen, da beispielsweise die Durchbiegung einer Welle unter Last oder die Steifigkeit des Gehauses entscheidenden Einfluss auf das dynamische Verhalten und die Druckverteilung/Reibung im Lager haben konnen. Zur experimentellen Analyse von Lagern wurde eine Prufeinrichtung entwickelt, die es gestattet, die Walzlager unter mehrachsiger Belastung experimentell zu analysieren. Die zu ermittelnde globale Lagerreaktion Reibmoment kann dabei unter der Wirkung einer kombinierten Lagerbelastung und zusatzlicher Lagerschiefstellung erfasst werden. Die Schiefstellung zwischen Welle und Gehausebohrung kann dabei unabhangig von der Lagerbelastung eingestellt werden. Im experimentellen Teil des Beitrages werden der Aufbau des neu entwickelten Universalwalzlagerprufstands und verwendete Messmethoden vorgestellt. In der numerischen Abhandlung des Beitrags wird von eigen entwickelten Dynamikmodellen und durchgefuhrten Simulationsberechnungen berichtet. Am Beispiel eines Rillenkugel- und Zylinderrollenlagers wird im Beitrag der prinzipielle Aufbau von Berechnungsmodellen vorgestellt. Zur Untersuchung komplexer tribologischer Vorgange im Walzlager wurde fur den Linienkontakt auch Mischreibung berucksichtigt. Die experimentell ermittelten Reibmomente werden mit MEGT - Simulationsergebnissen und mit den herkommlich berechneten Reibmomenten verglichen und bewertet. Dabei werden neue experimentelle Untersuchungen an Rillenkugel- und Zylinderrollenlagern vorgestellt.