Konstruktive Auslegung der Lagerstelle: Gestaltung des Gleitpartners
Allgemein gilt:
In einem tribologischen System sollte bei einem Radiallager die Welle, bei einem Axiallager die Druckschulter über die Gleitfläche hinausragen, um den maximalen Traganteil zu erzielen und das Einlaufen mit Absätzen in der Gleitschicht zu vermeiden.
Welle
Wellen sollten angefast und alle scharfen Kanten abgerundet werden, dadurch wird:
- die Montage vereinfacht
- die Gleitschicht der Buchse nicht beschädigt
Wellen dürfen grundsätzlich keine Nuten oder Einstiche im Bereich der Gleitzone haben.
Gegenlauffläche
Optimale Gebrauchsdauer durch richtige Rautiefe
Die optimale Gebrauchsdauer wird bei einer Rautiefe der Gegenlauffläche von Rz0,8 bis Rz1,5 erreicht:
- bei Trockenlauf von KS PERMAGLIDE® P1
- bei Schmierung von KS PERMAGLIDE® P2.
Achtung:
Kleinere Rautiefen erhöhen die Gebrauchsdauer nicht und können sogar zum Adhäsionsverschleiß führen. Größere Rautiefen reduzieren sie deutlich
2 Drehrichtung der Schleifscheibe
3 beliebige Drehrichtung der Welle beim Schleifen
Korrosion der Gegenlauffläche wird bei KS PERMAGLIDE® P1 und P2 verhindert durch:
- Abdichtung,
- Verwendung von korrosionsbeständigem Stahl,
- geeignete Oberflächenbehandlung
Bei KS PERMAGLIDE® P2 wirkt zusätzlich der Schmierstoff gegen Korrosion.
Oberflächengüte
- geschliffene oder gezogene Oberflächen sind zu bevorzugen
- feingedrehte oder feingedreht rollierte Oberflächen, auch mit Rz0,8 bis Rz1,5 können größeren Verschleiß verursachen (beim Feindrehen entstehen wendelförmige Rillen)
- Sphäroguss (GGG) hat ein offenes Oberflächengefüge und ist darum auf Rz2 oder besser zu schleifen. Abbildung 1 zeigt den Drehsinn von Gusswellen in der Anwendung. Dieser sollte dem Drehsinn der Schleifscheibe entsprechen, da in der entgegengesetzten Drehrichtung größerer Verschleiß entsteht.
Hydrodynamischer Betrieb
Für hydrodynamischen Betrieb sollte die Rautiefe Rz der Gegenlauffläche kleiner sein als die kleinste Schmierfilmdicke. Motorservice bietet die hydrodynamische Berechnung als Service an.
Dichtungen
Bei stärkerer Verschmutzung oder aggressiver Umgebung ist ein Schutz der Lagerstelle empfehlenswert. Abbildung 2 zeigt empfohlene Arten von Dichtungen:
- die Umgebungskonstruktion (1)
- eine Spaltdichtung (2)
- einen Wellendichtring (3)
- einen Fettkranz
Wärmeabfuhr
Einwandfreie Wärmeabfuhr ist zu beachten.
- Im hydrodynamischen Betrieb transportiert überwiegend die Schmierflüssigkeit die Wärme ab.
- Bei trockenen und fettgeschmierten Gleitlagern wird die Wärme auch durch Gehäuse und Welle abgeführt.
Bearbeiten der Lagerelemente
- KS PERMAGLIDE® Gleitlager lassen sich sowohl spanend und als auch spanlos bearbeiten (z. B. kürzen, biegen oder bohren)
- KS PERMAGLIDE® Gleitlager sind vorzugsweise on der PTFE-Seite her zu trennen. Der Grat, der beim Trennen entsteht, stört an der Laufläche
- danach sind die Lagerelemente zu reinigen
- blanke Stahlflächen (Schnittkanten) sind vor Korrosion zu schützen mit:
- Öl oder
- galvanischen Schutzschichten Bei höheren Stromdichten oder längeren Beschichtungszeiten sind die Gleitschichten abzudecken, um Ablagerungen zu verhindern.
Achtung:
Bearbeitungstemperaturen, die folgende Grenzwerte überschreiten, gefährden die Gesundheit:
+280 °C bei KS PERMAGLIDE® P1
+140 °C bei KS PERMAGLIDE® P2
In Spänen kann Blei enthalten sein.
Axiale Ausrichtung (genaues Fluchten)
Genaues Fluchten ist für alle Radial- und Axial-Gleitlager wichtig. Dies gilt ganz besonders für Trockengleitlager, bei denen die Last nicht mittels des Schmierfilms verteilt werden kann. Der Fluchtungsfehler über die gesamte Buchsenbreite darf nicht größer als 0,02 mm sein (siehe Abb. 3). Dieser Wert gilt ebenso über die gesamte Breite von paarweise angeordneten Buchsen und für Anlaufscheiben. Bei hintereinander angeordneten Buchsen kann es sinnvoll sein, dass sie die gleiche Breite haben. Bei Montage sollen die Stoßfugen fluchten.
Kantenbelastung am montierten Gleitlager
Durch geometrische Ungenauigkeiten oder bei besonderen Betriebsbedingungen kann es zu unzulässig hohen Belastungen im Bereich der Randzonen eines Gleitlagers kommen. Derartige „Kantenpressung“ kann zu einem Klemmen der Lagerung führen. Durch konstruktive Maßnahmen lassen sich diese Belastungen reduzieren (Abb. 4).
- vergrößerte Fasen am Gehäuse
- vergrößerter Bohrungsdurchmesser im Randbereich der Gehäusebohrung
- Buchsenbreite über die Gehäusebreite hinausragen lassen.
Zusätzlich ist auch Kantenentlastung durch elastische Gestaltung des Gehäuses möglich.