Bestimmung des Verlustverhaltens und der Wärmebilanz von Wälzlagern

Zusammenfassung

Bei der Auslegung von Getrieben spielen Wälzlager eine zentrale Rolle. Aus diesem Grund ist es wichtig, die richtige Auswahl und Dimensionierung bereits in einer frühen Entwicklungsphase zu treffen. Neben der Lebensdauer ist das Verlust- und Temperaturverhalten für die Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit entscheidend. Eine Abschätzung des Lagerverlustmoments mit praxisüblichen Berechnungsansätzen nach dem Stand der Technik zeigt zum Teil hohe Unterschiede im Vergleich untereinander und kann von gemessenen Lagerverlusten abweichen. In einem FVA-Eigenmittelvorhaben wurden experimentelle Untersuchungen zum Verlust- und Temperaturverhalten durchgeführt. Im Rahmen dieser Veröffentlichung wird zunächst der dafür verwendete FZG-Lagerverlustleistungsprüfstand vorgestellt. Ausgewählte Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen zum Verlustverhalten und zur Wärmebilanz von Wälzlagern werden gezeigt und in den Stand der Technik eingeordnet. Darauf aufbauend werden Maßnahmen für eine verbesserte rechnerische Abschätzung der Lagerverlustmomente abgeleitet.

Abstract

Rolling bearings play an important role in the design of gear transmissions. For a successful process, the best type and size of the rolling bearings has to be defined in an early stage of development. However, high operational reliability and economic viability depends on durability, as well as on the frictional and temperature behavior of the rolling bearings. Practical methods to calculate the loss torque of rolling bearings according to the state of the art partly show significant differences among each other. In addition, the calculated loss torques frequently show high deviations compared to measured values in practice. Thus, comprehensive experimental investigations at the FZG bearing power loss test rig have been carried out in a collective FVA research project investigating the losses and temperatures of rolling bearings. In this paper, the principle of the FZG bearing power loss test rig is shown and selected results of the experimental investigations are compared to the calculation methods according to state of the art. Finally, measures for an improved estimation of the loss torque of rolling bearings are given.