Lehrstuhl für Werkstoffkunde (WKK)

SFB 926 – Bauteiloberflächen – Transferprojekt T05:

Einfluss der Oberflächenmorphologie auf die Wälzlagerlebensdauer unter Mischreibungsbedingungen

Wälzlager stellen eines der wichtigsten und meist verwendeten Maschinenelemente dar und dienen zur Kraftübertragung und gleichzeitigen Entkopplung von rotierenden und rein statisch belasteten Maschinenkomponenten. Um den hieraus resultierenden, hohen zyklischen Beanspruchungen zu genügen, wird eine sehr niedrige Oberflächenrauigkeit der Wälzlagerinnenringlaufbahn verlangt. Wie die Auswirkungen der Oberflächenrauigkeit und insbesondere -morphologie unter Mischreibungsbedingungen zu quantifizieren ist, wurde allerdings bisher nicht tiefgreifend analysiert. Aus diesem Grund wird im Rahmen dieses Transferprojektes T05 der Einfluss unterschiedlicher, von der Zollern AG und der INTERPRECISE Donath GmbH  realisierter, fertigungsbedingter Oberflächenzustände von Wälzlagerinnenringen hinsichtlich des resultierenden Wälzermüdungsverhaltens am MEGT untersucht. Zusätzlich hierzu werden am WKK die oberflächennahe Mikrostruktur der Lagerlaufbahnen im jeweiligen Ausgangszustand, sowie nach der Wälzermüdungsbeanspruchung im REM analysiert, was mit zyklischen Mikroeindringprüfungen (PhyBaLCHT) in den maximal beanspruchten Werkstoffbereichen Bereichen flankiert wird und eine Beurteilung der lokalen mechanischen Eigenschaften in Abhängigkeit von der Wälzlagerlebensdauer ermöglicht. Auf Basis der Wälzermüdungsversuche, in Kombination mit den werkstofftechnischen Analysen der Oberflächenmorphologie, soll in diesem Forschungsprojekt ein Lebensdauermodell erstellt werden, welches eine Definition der notwendigen Oberflächenrauigkeit in Abhängigkeit der geforderten Lebensdauer ermöglicht und folglich ein hohes Potential zur Kostenreduktion bei der Wälzlagerherstellung bietet.

Dieses Projekt wird gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Maschinenelemente und Getriebetechnik (MEGT),

der INTERPRECISE Donath GmbH, der ZF Friedrichshafen AG und der Zollern GmbH & Co. KG durchgeführt.

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