Skip to main content
main-content
Top

Hint

Swipe to navigate through the chapters of this book

2015 | OriginalPaper | Chapter

14. Geschmierte Systeme

Author: Valentin L. Popov

Published in: Kontaktmechanik und Reibung

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

share
SHARE

Zusammenfassung

Zur Verminderung der Reibungskraft und des Verschleißes werden seit Jahrtausenden Schmiermittel eingesetzt, deren Wirkung darauf beruht, dass direkter Kontakt zwischen zwei Festkörpern verhindert und dadurch die trockene Reibung durch die Flüssigkeitsreibung ersetzt wird. Wird die Dicke des Schmierfilms vergleichbar mit der Rauigkeit der Oberflächen, so kommt das System in den Bereich der Mischreibung, bei der ein Teil der Oberflächen nach wie vor durch eine flüssige Schicht getrennt sind, während an anderen Stellen die Mikrorauigkeiten in engen Kontakt kommen. An diesen Stellen können die Oberflächen plastisch deformiert werden und in einen atomar dichten Kontakt kommen. Hardy (1919-1922) hat als Erster festgestellt, dass unter diesen Bedingungen die Schmierung mit Fetten die Oberflächen besser schützt als die mit flüssigen Ölen. Reibung unter Bedingungen, bei denen die Oberfläche durch eine sehr dünne, mit der Metalloberfläche fest verbundene Schicht charakterisiert ist, nennt man Grenzschichtreibung. In hoch beanspruchten geschmierten Kontakten wie bei Wälzlagern, Zahnrädern oder Nockenstößeln werden die Oberflächen der Kontaktpartner elastisch deformiert. Das Problem der Dynamik des Schmiermittels unter Berücksichtigung der elastischen Deformationen bezeichnet man als Elastohydrodynamik. Es wurde im Wesentlichen 1945 von A. Ertel gelöst. In diesem Paragraphen diskutieren wir die wichtigsten Aspekte der hydrodynamischen Schmierung, der Grenzschichtreibung und der elastohydrodynamischen Schmierung in der Ertelschen Näherung.
Footnotes
1
O. Reynolds, On the Theory of Lubrication and its Applications to Mr. Beauchamp Tower’s Experiments, including an Experimental Determination of the Viscosity of Olive Oil, Philosophical Transactions of the Royal Society, 1886, v. 177, part 1, 157–234.
 
2
S. Aufgabe 7 zu diesem Kapitel.
 
3
Wir folgen der Lösung von A. Ertel in der im folgenden Paper aufgeführten Darstellung: Popova E., Popov V.L. On the history of elastohydrodynamics: The dramatic destiny of Alexander Mohrenstein-Ertel and his contribution to the theory and practice of lubrication. ZAMM Z. Angew. Math. Mech., 2015, v. 96, N.7, pp. 652–883.
 
4
Johnson, K. L.: Contact mechanics. Cambridge University Press, 6. Nachdruck der 1. Auflage, 2001.
 
5
Hamrock, B.J. and Dowson, D., 1981. Ball Bearing Lubrication. Wiley, New York, 386 S.
 
6
Wir folgen der Lösung von A. Ertel in der im folgenden Paper aufgeführten Darstellung: Popova E., Popov V.L. On the history of elastohydrodynamics: The dramatic destiny of Alexander Mohrenstein-Ertel and his contribution to the theory and practice of lubrication. ZAMM Z. Angew. Math.
Mech., 2015, v. 96, N.7, pp. 652–883
 
7
Bei Drücken kleiner als der gesättigte Druck befinden sich Flüssigkeiten im thermodynamisch instabilen Zustand und „sieden auf“ (kavitieren). Da der gesättigte Druck bei Schmierölen bei Betriebstemperatur in der Regel sehr klein ist, kann er als Null angenommen werden.
 
8
In Wirklichkeit gibt auch die viskose Spannung einen Beitrag in die vertikale Kraft. Man kann aber zeigen, dass dieser Beitrag unter den getroffenen Annahmen klein ist und vernachlässigt werden kann.
 
Metadata
Title
Geschmierte Systeme
Author
Valentin L. Popov
Copyright Year
2015
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-45975-1_14

Premium Partners