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Schmierbedingungen – das Viskositätsverhältnis κ

Die Wirksamkeit des Schmierstoffs wird vor allem durch den Grad der Oberflächentrennung zwischen den rollenden Kontaktflächen bestimmt. Wenn ein adäquater Schmierfilm gebildet werden soll, muss der Schmierstoff eine bestimmte Mindestviskosität haben, wenn die Anwendung ihre normale Betriebstemperatur erreicht hat. Der Zustand des Schmierstoffs wird durch das Viskositätsverhältnis κ als Verhältnis der Ist-Viskosität κ zur Nennviskosität ν1 für die angemessene Schmierung beschrieben, wobei beide Werte für die normale Betriebstemperatur des Schmierstoffs gelten; siehe dazu Abschnitt Auswahl von Schmierölen.
Das Verhältnis ergibt sich aus

Viscosity ratio

Hierin sind
κ=Viskositätsverhältnis
ν=die tatsächliche kinematische Viskosität des Schmierstoffs bei Betriebstemperatur [mm2/s]
ν1=Nennviskosität in Abhängigkeit vom mittleren Lagerdurchmesser und der Umfangsgeschwindigkeit [mm2/s]
Die Nennviskosität ν1, die für eine angemessene Schmierung erforderlich ist, kann aus dem Diagramm 1 ermittelt werden: der mittlere Lagerdurchmesser dm = 0,5 (d + D), [mm], und die Drehzahl des Lagers ist n in min-1. Dieses Diagramm wurde mit den neuesten Erkenntnissen der Tribologie bei Wälzlagern überarbeitet.
Wenn die Betriebstemperatur aus Erfahrung bekannt ist oder in anderer Weise bestimmt werden kann, kann die entsprechende Viskosität bei der international genormten Referenztemperatur von 40 °C (150 °F) aus Diagramm 2 entnommen oder mit dem Berechnungsprogramm für die Viskosität ermittelt werden. Das Diagramm wurde für einen Viskositätsindex von 95 erstellt. Tabelle 1 enthält die Viskositätsklassen nach ISO 3448:1992 mit dem Viskositätsbereich für jede Klasse bei 40 °C (150 °F) Bestimmte Lagerarten, z.B. Pendelrollenlager, Kegelrollenlager und Axial-Pendelrollenlager laufen unter sonst gleichen Betriebsbedingungen normalerweise bei höheren Temperaturen als z.B. Rillenkugellager oder Zylinderrollenlager..

Berechnungsbeispiel

Für eine Betriebsdrehzahl n = 500 min-1 ist ein Lager mit einem Bohrungsdurchmesser d = 340 mm und einem Außendurchmesser D = 420 mm erforderlich. Entsprechend Diagramm 1 ist bei dm = 0,5 (d + D), dm = 380 mm für eine ausreichende Schmierung bei Betriebstemperatur eine Mindestviskosität ν1 = 11 mm2/s erforderlich. Für eine angenommene Betriebstemperatur von 70 °Cerfolgt aus Diagramm 2, dass ein Schmierstoff der Viskositätsklasse ISO VG 32 erforderlich ist, der eine Viskosität n von mindestens 32 mm2/s bei einer Referenztemperatur von 40 °Chaben muss.
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