Materialbeanspruchungsanalyse und ihre Anwendung auf Prüfstandsversuche zum Oberflächenausfall (Nierlich-Schadensmodus) von Wälzlagern

摘要

The material response analysis according to Nierlich using X-ray diffraction represents an important physical examination technique for the evaluation of material stressing and the lifetime estimation of rolling bearings and other highly loaded machine parts. The method is presented and employed for the evaluation of automobile gearbox rig tests. The extensively described damage modes of the practically predominating surface and the classical sub-surface failure of rolling bearings can be distinguished that way. In gearboxes, lubricating oil contaminated by metal abrasion of the cogwheels usually appears. Penetrating foreign particles produce indentations at the ring raceways and rolling elements of the rolling bearings, which promotes surface fatigue. The results of the X-ray diffraction measurements confirm this damage mode. Evaluation of the occurred material stressing permits a more detailed characterization of the surface failure of rolling bearings.%Die Materialbeanspruchungsanalyse nach Nierlich mittels Rönt-genbeugung stellt ein wichtiges physikalisches Untersuchungsver-fahren zur Bewertung der Werkstoffanstrengung und Lebensdauerabschätzung von Wälzlagern und anderen hoch beanspruchten Maschinenelementen dar. Die Methode wird vorgestellt und zur Auswertung von Automobilgetriebeprüfstandsversuchen angewandt. Die ausführlich beschriebenen Schadensmodi des in der Praxis vorherrschenden Oberflächen- und des klassischen Tiefenausfalls von Wälzlagern können damit unterschieden werden. In Getrieben liegt meist durch Metallabrieb der Zahnräder verschmutztes Schmieröl vor. Eindringende Fremdteilchen erzeugen Eindrückungen in den Ringlaufbahnen und Rollkörpern der Wälzlager, was Oberflächenermüdung begünstigt. Die Ergebnisse der Röntgenbeugungsmes-sungen bestätigen diesen Schadensmodus. Die Ausweitung der eingetretenen Materialbeanspruchung erlaubt eine genauere Charakterisierung des Oberflächenausfalls von Wälzlagern.