Die wesentlichen 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 erfordert allein die Auswahl des geeigneten Schmierstoffs ein hohes Mass an Erfahrung. Die Wahl des falschen Tränköls kann zum vorzeitigen Ausfall des Lagers führen. In ähnlicher Weise haben die geometrischen Einbauverhältnisse und das Lagerspiel einen erheblichen Einfluss auf die Lagerkennlinie. Dennoch wird in Bild 1 der quantitative Zusammenhang zwischen Reibwert μ und Gleitgeschwindigkeit v für

Bild 1: Kennlinien für Sintergleitlager

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, ist 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 Sintergleitlagers von mehreren tausend Stunden wird unter optimalen Einsatzbedingungen, d.h. im Dauerlauf bei konstanter 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 Massivgleitlager. Abgesehen von der Menge des Schmierstoffs 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 Drehzahlen und bei Mangelschmierung gewährleisten Gleitlager mit eingelagerten Festschmierstoffen. Diese Werkstoffe sind auch bei erhöhten 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 erwartete 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 welcher 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 muss 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 zunderbeständigen Chrom-Nickel-Stahl mit eingelagertem Bornitrid, zu verwenden.