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Ermüdungslebensdauerprognose von Verbundlagern

Ermüdungslebensdauerprognose von Verbundlagern

Ermüdungslebensdauerprognose von Verbundlagern

Ermüdungslebensdauerprognose von Verbundlagern

Bild: FVA

 

In der derzeit gültigen, genormten Auslegung von Gleitlagern nach VDI 2204 unter dynamischen Belastungen wird die Belastbarkeit des Gleitlagers vereinfacht anhand von statischen Werkstofffestigkeitskennwerten und spezifischen, mittleren Pressungen bestimmt. Dieses Vorgehen ist unter Berücksichtigung der heutigen numerischen Berechnungsmöglichkeiten konservativ und lässt deutliches Potential hinsichtlich der erlaubten Belastungen ungenutzt. Ferner kann nach heutigem Stand keine Auslegung von Gleitlagern im Zeitfestigkeitsbereich durchgeführt werden.
Das Ziel des Forschungsvorhabens war es daher eine Ermüdungslebensdauerprognose für Gleitlager abzuleiten und zu validieren. Fokus dieses Forschungsvorhabens waren Weißmetalllegierungen auf Zinnbasis. Zur Erreichung dieses Zieles wurden Material-, Bauteil- und simulative Untersuchungen durchgeführt. Aus Simulationen wurden die lokalen, zeitabhängigen Spannungen im Gleitlager gewonnen, welche die Gleitlager- bzw. Werkstoffbelastung beschreiben. Materialuntersuchungen ergaben dynamische Werkstoffkennwerte zur Beschreibung der Belastbarkeit des Gleitlagerwerkstoffes. In der Anwendung der Quadratischen Versagenshypothese wurden schließlich Belastung und Belastbarkeit des Gleitlagerwerkstoffes in Relation gesetzt, um eine Ermüdungslebensdauerprognose zu erhalten. Bauteiluntersuchungen an Radial- und Axialgleitlagern boten die Grundlage zur Validierung der Prognose. Es konnte eine Korrelation von Ermüdungslebensdauer- und Schadensortprognose aus Simulationen und Quadratischer Versagenshypothese mit den Ergebnissen der Versuche gezeigt werden.

Das IGF-Vorhaben 17736 N der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Vorhaben: FVA 383 V, IGF-Nr. 17736 N

Autor: M. Sc C. Sous,IME – Institut für Maschinenelemente und Maschinengestaltung, RWTH Aachen und Dipl.-Ing. H. Wünsch, IWM – Institut für Werkstoffanwendungen im Maschinenbau, RWTH Aachen
Kontakt: Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA), Dirk Arnold, Tel.: 069/6603-1632

www.fva-net.de

Veröffentlicht von

Dirk Schaar

Ich bin seit mehr als 20 Jahren in Automatisierung und Antriebstechnik unterwegs, weil mich die Technik-Themen immer wieder faszinieren und begeistern. Ich möchte meine Entdeckungen, Erlebnisse und Recherchen gerne mit meinen Lesern teilen - informativ, tiefgreifend, spannend, menschlich, lesenswert und charmant.

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