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Lubrication of Rolling Bearings

Schmierung von Wälzlagern

Abstract

This contribution covers the basics of lubrication of radial and axial rolling bearings. During the rotational operation of a bearing, the lubricant gets sheared between the surfaces in contact. The shear stresses are generating a hydraulic pressure that separates the surfaces and saves them from wear. This requires a certain viscosity of the lubricant. A common equation for the calculation of a required viscosity is introduced. This is a basis for a proper lubricant selection. Furthermore, the rheology of greases and their key characteristics for bearing lubrication are discussed. Afterwards the basics of bearing life calculation and the impact of the properties of the lubricants are presented. Furthermore, the typical applications of lubricants in rolling bearings in steel industry are discussed. Finally, an outlook on the latest trends of rolling bearing lubrication is given.

Zusammenfassung

Dieser Beitrag behandelt die Schmierung von Radial- und Axial-Wälzlagern. Im rotierenden Betrieb wird der Schmierstoff zwischen den Kontaktflächen geschert. Aus diesen Scherspannungen entsteht ein hydraulischer Druck, der die Oberflächen voneinander trennt und sie vor Verschleiß schützt. Dies erfordert eine gewisse Viskosität des Schmierstoffs. Es wird eine gängige Gleichung zur Berechnung der erforderlichen Viskosität vorgestellt. Dies stellt die Basis einer geeigneten Schmierstoffauswahl dar. Ferner wird die Rheologie von Schmierfetten und ihre entscheidenden Einflussfaktoren auf die Wälzlagerschmierung diskutiert. Anschließend werden die Grundlagen der Berechnung der Lagerlebensdauer und der Einfluss der Schmierstoffeigenschaften gezeigt. Außerdem werden typische Anwendungen von Schmierstoffen in Wälzlagern in der Stahlindustrie diskutiert. Schließlich werden neueste Trends in der Wälzlagerschmierung beschrieben.

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Reichmann, F. Lubrication of Rolling Bearings. Berg Huettenmaenn Monatsh 167, 207–214 (2022). https://doi.org/10.1007/s00501-022-01229-z

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00501-022-01229-z

Keywords

  • Rolling bearing
  • Lubrication
  • Reynolds equation
  • Lubricant film parameter \(\Lambda\)
  • Rated viscosity ν1
  • Viscosity ratio κ
  • Lubricating grease
  • Starvation
  • Nominal bearing fatigue life
  • Extended modified bearing life

Schlüsselwörter

  • Wälzlager
  • Schmierung
  • Reynolds-Gleichung
  • Schmierfilmparameter \(\Lambda\)
  • Bezugsviskosität ν1
  • Viskositätsverhältnis κ
  • Schmierfett
  • Starvation
  • Nominelle Ermüdungslebensdauer
  • Erweiterte modifizierte Lebensdauer