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Maschinenelemente 2 - Schmiermittel

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Maschinenelemente 2

Schmiermittel

Zum Abschluss des Kapitels Gleitlager wenden wir uns dem Thema Schmiermittel zu. Ziel eines Schmiermittels ist in erster Linie die Gewährleistung eines hydrodynamischen Schmierspaltes. Um diesen Zustand zu erreichen, muss das Schmiermittel eine optimale Viskosität vorweisen.

In der nächsten Abbildung sehen Sie eine veraltete Variante zur Schmierung von offenliegenden Lagern:

Schmierung mit Öl
Schmierung mit Öl

Unterschied zwischen der Verwendung und Nichtverwendung eines Schmiermittels soll Ihnen anhand von Fett und Luft aufgezeigt werden:

Fett besitzt eine hohe Viskosität und hat folgende Eigeschaften:

  • Hohe Reibungswerte,
  • Hohe Tragfähigkeit,
  • Kleine Drehzahl $\omega $

Luft hingegen hat eine geringe Viskosität mit den Eigenschaften:

  • Geringe Reibungswerte,
  • niedrige Tragfähigkeit, 
  • Große Drehzahl $\omega $ 

Für Maschinenbauer ist besonders die Unterscheidung zwischen dynamischer und kinematischer Viskosität bedeutend. Beides sind Angaben bezüglich der Viskosität des Schmiermittels. 

Dynamische Viskosität

Man bezeichnet die dynamische Viskosität oft als Maß für die innere Reibung, die im Schmiermittel stattfindet. 

Die dynamische Viskosität $\eta $ wird formal beschrieben durch:

Merke

Dynamische Viskosität: $ \eta = \frac{\tau}{\frac{du}{dy}} $

Die zugehörige Einheit ist $\frac{Ns}{m^2} $

Methode

In der Literatur findet man aber auch häufig eine Angabe der dynamischen Viskosität in Poise (P) bzw. Centipoise (cP).

Die Umrechnung ist wie folgt: $ 1 \frac{Ns}{m^2} = 10^2 cP $ 

Kinematische Viskosität

Alternativ zur Angabe der dynamischen Viskosität geben Schmiermittelhersteller auch gerne die kinematische Viskosität $ \nu $ an.

 Sie ergibt sich aus dem Quotienten von dynamischer Viskosität $\eta $ und der Dichte $\rho $ des Schmiermittels bestimmen. 

Merke

Kinematische Viskosität: $\nu = \frac{\eta}{\rho} $

Hier ist die zugehörige Einheit $\frac{m^2}{s} $

Methode

Die in der Literatur gebräuchlichere Angabe der kinematischen Viskosität ist Stoke (St)  oder Centistoke (cSt)

Die Umrechnung ist definiert durch: $\ 1 \frac{m^2}{s} = 10^6 cSt $

Methode

Die Einheiten von dynamische Viskosität und kinematischer Viskosität sind verschieden und dürfen in Berechnungen nicht verwechselt werden.