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Bild 1: Kennlinien für Sintergleitlager

 

Das wesentliche Kennzeichen für die Funktion eines Gleitlagers sind die auftretenden Reibungsverluste im Lager. Sie werden mit Hilfe des Reibwertes μ erfasst und meist als Funktion der Gleitgeschwindigkeit dargestellt. Wegen der Komplexität des Systems Welle – Schmierstoff – Lager lassen sich streng genommen keine allgemeingültigen Betriebskenndaten für Sintergleitlager angeben. Zum Beispiel erf ordert allein die Auswahl des geeigneten Schmierstoffs ein hohes Mass an Erfahrung. Die Wahl des falschen Tränköls kann zum v orzeitigen Ausfall des Lagers führen. In ähnlicher Weise haben die geometrischen Einbauverhältnisse und das Lagerspiel einen erheblichen Einflus s auf die Lagerkennlinie.Dennoch wird in Bild 1 der quantit ativeZusammenhang zwischen Reibwert μ und Gleitgeschwindigkeit v für Belas tungen zwischen 1 und 100 N/cm 2 angegeben, weil dieser aus der Praxis ermittelte Zusammenhang zur Abschätzung des Laufverhaltens bei häufig vorkommenden Einsatzbedingungen verwendet werden kann.

Sintergleitlager aus den Standardwerkstoffen können in folgenden Bereichen betrieben werden: - hydrodynamische Reibung - Mischreibung

Im Grenzreibungsbereich ist ein Dauerbetrieb dagegen nicht zulässig. Dieser Bereich muss beim Anfahren und Stoppen der Welle möglichst schnell durchfahren werden. Für Gleitlager mit häufigem Betrieb im Gr enzreibungsbereich bietet SGT Sonderwerkstoffe an.

 

Bild 2: Belastungsfeld für selbstschmierende Sintergleitlager aus Ferro-Porit A00 und Bronze-Porit B50

Die Grenzen der Belastbarkeit für Sintergleitlager aus den Standardwerkstoffen sind in Bild 2 dargestellt. Ab einer gewissen Mindestgeschwindigkeit v, die bei 0.02 bis 0.05 m/s liegt, is t die Belastbarkeit p am grössten und nimmt bei zunehmender Geschwindigkeit ab. Bei hohen Geschwindigkeiten ab etwa 5 m/s beginnt der Ölfilm abzureissen, sodass ein Verschleiss am Lager eintritt. Maximale p·v-Werte werden bei etwa 1 m/s erreicht.

Die Lebensdauer eines Sint ergleitlagers von mehreren tausend Stunden wird unter optimalen Einsatzbedingungen, d.h. im Dauerlauf bei kon-stanter Drehzahl im hydrodynamischen Schmierzustand, u.a. von der Menge und Art des zu Verfügung stehenden Öls bestimmt. Ölverluste können während des Betriebs durch Abdampfen, Alterung oder durch seitlichen Ölaustritt aus dem Lager entstehen. In solchen Fällen sind entsprechende konstruktive Massnahmen erforderlich. Da kein direkter Kontakt zwischen Welle und Lager besteht, kann auch kein Verschleiss stattfinden, solange genügend Schmierstoff vorhanden ist. In der Praxis wird jedoch eine Welle immer wieder angehalten und dabei durchläuft das Lager unvermeidlich das Mischreibungsgebiet, in dem ein Verschleiss auftreten kann. Die Erfahrung hat gezeigt, dass der Verschleiss bei Mischreibung für Sintergleitlager geringer ist als für Mas sivgleitlager.Abgesehen von der Menge des Schmier - stoffs hat auch seine chemische Beständigkeit und die Betriebstemperatur wesentlichen Einfluss auf die Lebensdauer der Lagerung.

Bild 3: Lager für erhöhte Betriebstemperaturen

Werkstoffe mit eingelagerten Festschmierstoffen für den Einsatz bei Mangelschmierung und bei erhöhten Temperaturen

Besondere Laufruhe bei geringen Dr ehzahlen und bei Mangelschmierung ge währleisten Gleitlager mit eingelagerten Festschmierstoffen.Diese Werkstoffe sind auch bei erhöht en Temperaturen zu verwenden. Als Festschmierstoffe kommen Graphit, Molybdändisulfid MoS2, Wolframdisulfid WS2 oder hexagonales Bornitrid BN infrage.

Bild 3 zeigt, wie sich die Betriebs temperatur eines Sinterlagers auf die erwart ete Lebensdauer auswirkt und welche Werkstoffe bei erhöhten Betriebstemperaturen zu verwenden sind. Bei Raumtemperatur und ausreichender Schmierung kann ein Sinterlager ohne weiteres eine Lebensdauer von 100’000 Stunden erreichen. Die maximale Betriebstemperatur bis zu w elcher das Lager eingesetzt werden kann, wird durch die Eigenschaften des Schmierstoffs bestimmt. Die handelsüblichen Schmieröle sind bis 120 °C einsetzbar, Sonderöle gar bis zu 250 °C. Treten noch höhere Betriebstemperaturen auf, so mus s ein Werkstoff mit eingelagertem Festschmierstoff verwendet werden. Sintereisen, Sinterbronze und Graphit, MoS2 oder WS2 sind bis maximal 300 °C im Dauerlauf einsetzbar. Im Temperaturbereich zwischen 300 und 800 °C sind Gleitlager aus Cr-Ni-Porit BN, einem zunderbes tändigen Chrom-Nickel-Stahl mit eingelagertem Bornitrid, zu verwenden.