Die Wahl des richtigen Schmiermittels, der korrekten Schmiermittelmenge und der sachgemäßen Zuführung des Schmierstoffs ist entscheidend für die zuverlässige Leistung jedes Lagers. Warum? Weil Schmiermittel drei Zwecken dienen:

 

• Um Reibung durch Trennen von Berührungsflächen zu reduzieren.
• Um Wärme abzuleiten (mit Schmieröl).
• Um vor Korrosion und (mit Schmierfett) vor Schmutzeintritt zu schützen.

 

Der Erfolg dieser drei Faktoren hängt wesentlich von der Filmdicke auf den Laufflächen (vorgegeben entsprechend der elastohydrodynamischen  Wirkungen) und am Bord-/Rollenendkontakt.

 

Elastohydrodynamische Schmierung – was ist das?

 

Die Bildung des Schmierfilms zwischen den sich berührenden Lageroberflächen ist der sogenannte elastohydrodynamische (EHD) Schmiermechanismus. Bei einer EHD-Schmierung sind zwei Überlegungen wesentlich: die elastische Verformung der Kontaktkörper unter Last und die hydrodynamischen Auswirkungen, wenn das Schmiermittel die Berührungsflächen trennt, während die Druckbelastung sie verformt.

 

Filmdicke auf den Laufflächen

 

Die Schmierfilmdicke zwischen zwei Kontaktflächen kann in Bezug zur Lagerleistung gesetzt werden. Die Dicke des erzeugten Films hängt ab von Betriebsbedingungen wie Geschwindigkeit, Last, Schmiermittelviskosität und dem Verhältnis von Druck zu Viskosität.
 
Zur Berechnung der geringsten und der durchschnittlichen Filmdicke für eine zuverlässige Lagerleistung wurden analytische Verknüpfungen entwickelt:
 
Zur Bestimmung der geringsten Filmdicke:
hmin = KD (µoV)0,7a0,54W-0,13R0,43
 
darin :
hmin = geringste Schmierfilmdicke
KD = konstant enthaltene Elastizitäts-Moduli

 

µo = Schmiermittelviskosität bei atmosphärischem Druck
V = relative Oberflächengeschwindigkeit
a = Viskositätskoeffizient des Schmiermitteldrucks
W = Last pro Einheitenlänge
R = äquivalenter Radius
 
Zur Bestimmung der durchschnittlichen Filmdicke:
h = 0,039 (µVa)0,728 (P/ l)-0,091 (S 1/ R)0,364
 
darin :
h = Schmiermittelfilmdicke (mm)
µ = Schmiermittelviskosität
V = Oberflächengeschwindigkeit
a = Viskositätskoeffizient des Schmiermitteldrucks
P = Last zwischen Innenlaufbahn und Rollen
l = effektiver Längenkontakt zwischen Rollen und Innenlaufbahn
S 1/ R = Summe der umgekehrten Kontaktradien

 

Filmdicke am Bord-/Rollenendkontakt

 

Der Kontakt zwischen dem großen Ende der Rollen und dem Bord am Innenring heißt elastohydrodynamischer Kontakt oder hydrodynamischer Kontakt (wenn elastische Verformungen vernachlässigt werden können). Da die Bord-/Rollenlasten viel kleiner als die Rollen/Laufbahnlasten sind, ist der Film am Bord-/Rollenendkontakt normalerweise doppelt so dick wie der am Rollen-/Laufbahnkontakt.
 
Allerdings können bei schwierigen Bedingungen wie hohe Drehzahlen, Viskosität, Last oder ungenügende Schmierung Riefenbildung und Verschweißungen auftreten. In diesen Fällen sollte ein EP-Schmiermittel verwendet werden, um Lagerschäden zu vermeiden.