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Gleitlager

Als Gleitlagerung wird ein System bezeichnet, bei der die Relativbewegung zwischen Welle und Lager bzw. einem Zwischenmedium eine Gleitbewegung ist. Abhängig von der Sichtweise können Gleitlager unterschiedlich eingeteilt werden. Drei am weitesten gebräuchliche Gruppen sind nachfolgend kurz vorgestellt:

Einteilung nach dem Schmierstoff

  • Nicht geschmierte Lager
  • feststoffgeschmierte Lager
  • fettgeschmierte Lager
  • ölgeschmierte Lager
  • wassergeschmierte Lager
  • gasgeschmierte Lager.

Einteilung nach dem Funktionsprinzip

  • Festkörperreibungslager – keine Schmierung, Festkörperreibung
  • Mischreibungsgleitlager – Mangelschmierung, Mischreibung
  • Hydrodynamische Lager – arbeiten mittels dynamischer Druckerzeugung bei der sich ein tragender Schmierfilm allein durch die Relativbewegung zwischen Lager und Gegenwerkstoff aufbaut
  • Hydrostatische Lager – arbeiten nach dem Prinzip der externen Druckerzeugung, d.h. der notwendige Schmierstoffdruck wird außerhalb des Lagers von einer Pumpe erzeugt
  • Aerodynamische Lager – machen sich auch die dynamische Druckerzeugung zu Nutze, durch die Bildung eines gasförmigen Schmierfilmes in Folge von fluiddynamischen Effekten
  • Areostatische Lager – Lagerschale und Welle werden von einer externen Druckbeaufschlagung durch einen gasförmigen Schmierfilm getrennt
  • Elektromagnetische Lager – eine intelligente Steuerung macht es möglich den Rotor (Welle) mit Hilfe von Stellmagneten in Schwebe zu halten

Einteilung nach der Kraftrichtung

  • Radiallager, Querlager (Traglager): für radiale Kräfte
  • Axiallager, Längslager (Spurlager): für axiale Kräfte

Je nach Medium und Parametern treten in Gleitlagern, wie z.B. Radialgleitlager  verschiedene Reibungszustände auf:

  • Festkörperreibung: Reibung beim unmittelbaren Kontakt zweier Körper
  • Grenzreibung/Grenzschichtreibung: Festkörperreibung, bei der die Oberflächen der Reibpartner mit einem molekularen Grenzschichtfilm bedeckt sind
  • Mischreibung: Reibung bei Koexistenz von Festkörperreibung und Flüssigkeitsreibung
  • Flüssigkeitsreibung: Reibung bei in einem die Reibpartner lückenlos trennenden, flüssigen Film, der hydrostatisch oder hydrodynamisch erzeugt werden kann
  • Gasreibung: Reibung in einem die Reibpartner lückenlos trennenden, gasförmigen Film der aerostatisch oder aerodynamisch erzeugt werden kann

Mit Hilfe der Stribeck-Kurve können diese Reibzustände definiert werden. Sie dienen zugleich zur Klassifizierung des Verschleißes und der Schmierung. Im Stribeck-Diagramm ist die Reibungszahl über der Schmierspalthöhe dargestellt. In einem ölgeschmierten System durchläuft ein Radialgleitlager abhängig von der Gleitgeschwindigkeit und Last die Hauptreibzustände Grenzreibung, Mischreibung und Flüssigkeitsreibung. Die Festkörperreibung tritt in ölgeschmierten System nicht auf, da in diesem Fall des Tribokontaktes mindestens 1-molekulare Schichten immer auftreten. Neben der Stribeck-Kurve zeigt die Abbildung im oberen Teil zudem die Abhängigkeit des Verschleißes von den Reibzuständen.

Die Federal-Mogul Deva GmbH produziert ausnahmslos selbstschmierende Gleitlager mit Festschmierstoffdepots. Diese werden überwiegend im Trockenlauf eingesetzt, wobei unter Berücksichtigung gewisser Kriterien auch Fett-, Wasser- oder Öl- geschmierte Systeme in Frage kommen können. In der Regel sind die Geschwindigkeiten niedrig und die Lasten so hoch, dass keine Hydrodynamik stattfindet. Die zu erwartenden Reibzustände sind somit die Festkörperreibung, Grenzreibung und Mischreibung, da sich infolge des Festschmierstoffes ein Grenzschmierfilm bildet.

Die Berechnungsgrundlagen und Nutzung der Stribeck-Kurve, wie es sie für typisch hydrodynamisch laufende Gleitlager gibt, sind somit für die selbstschmier-enden Gleitlager in der Praxis nicht anwendbar bzw. nicht zielführend.

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