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Published in: Forschung im Ingenieurwesen 2-3/2017

01-09-2017 | Originalarbeiten/Originals

Self-lubricating gears with oil-impregnated sintered materials

Authors: Martin Ebner, Thomas Lohner, Klaus Michaelis, Bernd-Robert Höhn, Karsten Stahl

Published in: Forschung im Ingenieurwesen | Issue 2-3/2017

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Abstract

This study shows the first results on the operating behavior of self-lubricating gears based on oil-impregnated sintered material. The term self-lubrication is referred to as oil that bleeds from the open-pored sintered gear and providing lubrication to the gear contact. Experiments were carried out at the FZG efficiency gear test rig. Thereby, the pinion was made of open-pored, case-hardened sintered steel and impregnated with oil, and the wheel was made of conventional case-hardened steel. The total loss in torque and the bulk temperatures of the pinion and wheel were measured for various operating conditions defined by load and circumferential speed. The mean coefficient of friction in the gear contact was derived from the torque loss measurements. Results confirm that self-lubricating tribological systems with oil-impregnated sintered materials can be transferred from model test rigs to gears. The mean coefficient of friction shows the order of magnitude of externally lubricated gears. The tooth flanks after test runs show partially noticeable wear. As the heat dissipation of self-lubrication is limited, bulk temperatures and thermal load limits influence operating behavior significantly. Further work will focus on understanding the mechanisms of the lubricant film formation of self-lubricated, highly-loaded EHL contacts and on extending the thermal load limits.

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Metadata
Title
Self-lubricating gears with oil-impregnated sintered materials
Authors
Martin Ebner
Thomas Lohner
Klaus Michaelis
Bernd-Robert Höhn
Karsten Stahl
Publication date
01-09-2017
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
Published in
Forschung im Ingenieurwesen / Issue 2-3/2017
Print ISSN: 0015-7899
Electronic ISSN: 1434-0860
DOI
https://doi.org/10.1007/s10010-017-0227-z

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