6000 EN 00_04 Friction Speeds and vibration

Reibung
Schmierstoffverdrängungsfaktor
Bei Ölluft- und Oleinspritzschmierung, bei
Ölbadschmierung mit einem Ölstand unterhalb
der Mitte des untersten Wälzkörpers und bei
Fettschmierung wird durch ständiges Überrollen
der überschüssige Schmierstoff aus der Wälzkontaktzone
verdrängt. Lagerdrehzahl und
Viskosität sind die wesentlichen Gründe dafür,
dass der in die Endbereiche des Wälzkontaktes
abgedrängte Schmierstoff nicht in die Mitte
zurückfließen kann. Dieser als ”kinematische
Verdrängung” bezeichnete Effekt mindert der
Schmierfilmdicke und setzt damit auch das
Rollreibungsmoment herab.
Wie hoch die Minderung des Rollreibungsmomentes
ausfällt, kann angenähert ermittelt
werden aus
1
f rs = –————————
7 K z
e Krs n n (d + D) p 2 –––––– (D – d)
Hierin sind
f rs der kinematischer Schmierstoffverdrängungsfaktor
e
die Basis des natürlichen Logarithmus
≈ 2,718
K rs ein Beiwert für die Art der Schmierung
3 ¥ 10 –8 bei Öleinspritz- und niedriger
Ölbadschmierung
6 ¥ 10 –8 bei Ölluft- und Fettschmierung
K Z ein von der Lagerart abhängiger
Designbeiwert († Tabelle 5)
n die kinematische Viskosität des Öls bzw.
bei Schmierfetten, die des Grundöls, jeweils
bei Betriebstemperatur, mm 2 /s
n die Drehzahl, min –1
d die Lagerbohrung, mm
D der Lageraußendurchmesser, mm
Strömungsverluste
bei Ölbadschmierung
Die Strömungs-, Plansch- oder Spritzverluste
haben einen wesentlichen Anteil am Gesamtreibungsmoment
und werden als strömungsverlustabhängiges
Reibungsmoment M drag in
dem SKF Berechnungverfahren berücksichtigt.
Bei Ölbadschmierung ist das Lager zu einem
gewissen Teil und in Sonderfällen auch ganz von
Öl umspült. Die Ölstandshöhe wie auch die Größe
und Beschaffenheit des Ölbeckens können
einen bedeutenden Einfluss auf das Lagerreibungsmoment
haben. Für Lager in großen
Ölbädern können die Strömungsverluste in
einem Lager angenähert über die Ölbadwiderstandsvariable
V M in Abhängigkeit von
• der Ölstandshöhe H († Bild 2) und
• dem mittleren Lagerdurchmesser
d m = 0,5 (d + D), mm
für Drehzahlen bis hoch zur Referenzdrehzahl
aus Diagramm 2 ermittelt werden. Im Fall
höherer Drehzahlen und/oder Ölstände können
unter Umständen zusätzliche Einflüsse das
Betriebsverhalten und das Reibungsmoment
verändern. Die Größe des Ölbeckens wie auch
Tabelle 5
Designbeiwerte K Z und K L zur Berechnung der
Strömungsverluste
Lagerart
Designbeiwerte
K Z K L
Rillenkugellager
– ein- und zweireihig 3,1 –
Schrägkugellager
– einreihig 4,4 –
– zweireihig 3,1 –
– Vierpunktlager 3,1 –
Pendelkugellager 4,8 –
Zylinderrollenlager
– mit Käfig 5,1 0,65
– vollrollig, ein- und zweireihig 6,2 0,7
Kegelrollenlager 6 0,7
Pendelrollenlager 5,5 0,8
CARB Toroidalrollenlager
– mit Käfig 5,3 0,8
– vollrollig 6 0,75
Axial-Rillenkugellager 3,8 –
Axial-Zylinderrollenlager 4,4 0,43
Axial-Pendelrollenlager 5,6 0,58 1)
1) Gilt für einzeln eingebaute Lager
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