Schmierstoffabhängiges Verschleißverhalten als Basis für ein Lebensdauermodell von axial belasteten Wälzlagern bei Grenzreibung

Wenn Schmierstoffe nicht bzw. nicht bei allen Betriebsbedingungen in der Lage sind, eine solche Reaktionsschicht zu bilden, findet adhäsiver Verschleiß der Wälzlagerelemente statt. Hierdurch können mehr oder weniger starke Profilierungsänderungen der Kontaktflächen auftreten, die zu Spannungsspitzen führen, welche eine vorzeitige Ermüdung des Lagers hervorrufen. So treten beispielsweise Ermüdungsschäden in der Laufbahnmitte beim Axial-Zylinderrollenlager auf, da aufgrund des Verschleißes Profilierungsänderungen an den Laufbahnrändern mit der Folge erhöhter Pressungen in der Laufbahnmitte auftreten. Bei Radialzylinderrollenlagern entsteht durch den Verschleiß eine Rücknahme des logarithmischen Profils, wodurch Spannungsspitzen, folglich auch Ermüdungsschäden, im Bereich der Rollenränder auftreten. Weitere Ausfallursachen infolge Verschleiß sind z. B. ein zu großes Lagerspiel, zu großer Druckwinkel (Kugel läuft dann auf Laufrillenrand) und im Extremfall Lager-Fressen. Diese Ausfälle lassen sich bisher nicht berechnen und verursachen hohe Kosten hinsichtlich Reparatur und Austausch.