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Reibung

Die Reibung in einem Gelenklager bzw. Gelenkkopf hängt in erster Linie von der Gleitpaarung, dem Schmierstoff, der Belastung und der Gleitgeschwindigkeit ab. Wegen der Vielzahl der miteinander in Wechselwirkung stehenden Einflussgrößen lassen sich keine exakten Werte für die Reibungszahl angeben. Unter Laborbedingungen ist jedoch für jede Gleitpaarung die Reibungszahl festzustellen. Die Reibung in der Einlaufphase ist größer als in der anschließenden Prüfungsphase. Richtwerte für die Reibungszahl μ sind in Tabelle 1 angegeben. Sie wurden in Laborversuchen bestimmt.
Bei den wartungsfreien Gleitpaarungen aus Stahl/PTFE-Gewebe bzw. aus Stahl/Sinterbronze-Verbundwerkstoff nimmt die Reibungszahl mit zunehmender spezifischer Belastung ab. Bei konstanter spezifischer Belastung stellt sich der angegebene Kleinstwert der Reibungszahl ein, sobald der Übertrag von PTFE aus der Gleitschicht auf die Gegengleitfläche abgeschlossen ist. Das Reibungsmoment eines Gelenklagers bzw. Gelenkkopfs wird wie folgt bestimmt:

M = 0,5 μ P dm

Hierin sind
M=Reibungsmoment [Nm]
μ=Reibungszahl (table 1)
P=die äquivalente dynamische Lagerbelastung [kN]
dm=mittlerer Lagerdurchmesser [mm]
  • für metrische Radial-Gelenklager und Gelenkköpfe, d= dk
  • für Schräg-Gelenklager, dm = 0,9 dk
  • für Axial-Gelenklager, dm = 0,7 dk
dk=Durchmesser der Innenringlaufbahn [mm]

Nach längerem Betrieb eines Lagers können negative Einflussfaktoren (Verunreinigung, Fehlschmierung) zu einem Anstieg der Reibungszahl führen. Dabei kann die Reibungszahl die Maximalwerte in der Tabelle erreichen oder sogar überschreiten. Dieses Phänomen ist auch bei leichten Belastungen und vor allem bei sehr schwierigen Betriebsbedingungen zu beobachten. In Anwendungsfällen, in denen die Reibung besonders wichtig ist, empfiehlt SKF, die Leistungswerte anhand der maximalen Reibungszahlen gemäß Tabelle 1 zu bestimmen. Bei Lagern, die im Bereich der Misch- und Trockenreibung betrieben werden, können geringe Unterschiede zwischen Haft- und Gleitreibung auftreten. Erfahrungsgemäß lässt sich Stickslip nicht vollständig vermeiden. Er tritt dann am wahrscheinlichsten auf, wenn die stützenden Elemente nicht ausreichend steif sind. In den meisten Anwendungsfällen sind diese Effekte jedoch zu vernachlässigen.
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