Bis hier sollte dir der Begriff der Reibung und ihre Relevanz für Lager bekannt sein. Da Reibung aber eine besonders entscheidende Rolle bei Gleitlagern spielt, werden wir die Thematik hier nochmals vertiefen.
Aus der physikalischen Betrachtung heraus lassen sich grob vier Reibungszustände unterscheiden:
- Festkörperreibung $ \rightarrow $ gänzlich trockene Reibung
- Haftschichtenreibung $ \rightarrow $ kann auch der Festkörperreibung zugeordnet werden
- Mischreibung $ \rightarrow $ flüssige und trockene Reibung
- Flüssigkeitsreibung $ \rightarrow $ gänzlich flüssige Reibung, kein Kontakt der Oberflächen mehr
1. Festkörperreibung
Wie in der Abbildung ersichtlich ist, stehen die Oberflächen der Bauteile mit ihren Oberflächenrauheiten in direktem Kontakt zueinander. Wird eines der Bauteile nun durch eine Betriebskraft $ F $ belastet und tritt zusätzlich eine Bewegung mit der Geschwindigkeit $ v $ auf, kommt es zur Festkörperreibung.
Der dabei gemessene Gleitreibungskoeffizient $ \mu_{Gleit} $ entspricht dabei zu Beginn der Bewegung ungefähr dem Hafteibungskoeffizienten $ \mu_{Haft} $. Letzteren gilt es zuerst zu überwinden.
Methode
Aufgrund der Reibung tritt an den Kontaktstellen zwischen den Oberflächen ein örtliches Verschweißen auf und die Oberflächenspitzen werden gegebenenfalls abgeschert. Diese doch zum Teil sehr gravierenden Werkstoffschädigungen sind für ein Gleitlager sehr unerwünscht.
2. Haftschichtenreibung
In der Haftschichtenreibung (auch Grenzreibung genannt), werden die Reibungseigenschaften gegenüber der Festkörperreibung stark verbessert, indem man die Kontaktoberflächen mit Schichten versieht, welche geringe Reibungskoeffiziernten aufweisen. Ein gängiges Material hierfür ist Teflon.
Beispiel
Methode
3. Mischreibung
Bei der Mischreibung wird zwischen den Kontaktpartnern im Lager ein Schmiermittel aufgebracht, welches den Spalt zum Teil ausfüllt. Beide Kontaktpartner werden teilweise getrennt, dennoch tritt an manchen Stellen (Kontaktzone) noch eine Festkörperreibung auf.
4. Flüssigkeitsreibung
Bei der Flüssigkeitsreibung besteht kein direkter Kontakt mehr zwischen den Bauteilen. Als Trennmedium dient dabei ein flüssiger Schmierfilm. Dieser besitzt einen aufgebauten Druck, welcher die gesamte Belastung überträgt. Wie groß die dabei auftretende (innere) Reibung ausfällt, hängt von der chemischen Struktur des Schmiermittels ab.
Die Druckerzeugung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen:
Hydrostatische Schmierung: Eine Pumpe ausserhalb der Kontaktzone erzeugt notwendigen Druck.
Hydrodynamische Schmierung: Die Bauteilbewegung erzeugt den notwendigen Druck, indem Schmiermittel in einen sich verengenden Spalt gefördert wird.
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