Numerische Analyse des Wanderverhaltens von Wälzlagerringen

ISBN-13: 9783954253029 / Niemiecki / Miękka / 2014 / 164 str.

Andreas Maiwald

Opis

In dieser Arbeit wurden numerische Grundlagenuntersuchungen hinsichtlich des Wanderverhaltens von Walzlagern durchgefuhrt. Der Begriff Wandern bezeichnet raupenartige Walkbewegungen der Lagerringe, welche zu einem kontinuierlichen Verdrehen der Lagerringe gegenuber der Anschlussgeometrie fuhren. Ziel dieser Arbeit ist die Erarbeitung einer neuen Herangehens- und Betrachtungsweise zur Gestaltung und Auslegung von Lagersitzen in praxisnaher Form. Letztlich sollen dem Konstrukteur anwendungsbereite Gestaltungsmoglichkeiten und Werkzeuge zur Verfugung stehen, die eine zielgerichtete Bewertung und Ausfuhrung von Lagerring-Sitzen im Hinblick auf Schlupf- und Wandereffekte ermoglichen und auf diese Weise teure Folgeschaden verhindern helfen. Mittels diverser Finite-Elemente-Analysen wurden anhand von komplexen 3D-Kinematiksimulationen erstmals die kinematischen Wandervorgange in Lagersitzen unter realen Randbedingungen nachgebildet. Im Mittelpunkt der Untersuchungen standen die Einflussparameter, welche Wandern verursachen und begunstigen sowie geometrische und konstruktive Abhilfemassnahmen zur Verringerung bzw. Eliminierung der Wandereffekte. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen kann der Einsatz breiter, vollrolliger Walzlager zur Reduzierung der Wanderneigung empfohlen werden. Ebenso ist die Vergrosserung der Pressung im Lagersitz eine wirksame Massnahme zur Vermeidung von Wandern. Weiterhin liefert die Arbeit dem Anwender anhand ausfuhrlicher Parameteranalysen konkrete Hinweise zur Optimierung seiner Lagerkonstruktion bezuglich der Lagerwahl. Die Untersuchungen zeigen, dass das Kegelrollenlager und das Schragkugellager die Bauformen mit der hochsten Wandergrenze darstellen. Das Zylinderrollenlager sowie das Tonnenlager weisen niedrigere Grenzbelastungen auf und sind daher anfalliger gegen Wandern. Am ungunstigsten sind Rillenkugellager. Zur Ermittlung wanderkritischer Betriebszustande sowie der auftretenden Wanderkrafte bei Uberschreitungen der Wandergrenze wur