Traction in EHL-Contacts

the influence of local fluid rheology and temperatures

verfasst von

N. Bader

betreut von

Gerhard Poll

Abstract

Die Reibung in hochbelasteten elastohydrodynamisch geschmierten Kontakten (EHD) wird von der Schmierstoffrheologie beherrscht. Wäh- rend die Mechanismen die zur Schmierfilmbildung führen und die Zusammenhänge mit physikalischen Schmierstoffeigenschaften bereits erforscht und zufriedenstellend geklärt sind, ist das rheologische Verhalten der Schmierstoffe in den Kontakten weiterhin nicht ausreichend geklärt. Die maximale Schubspannung/Traktion die durch den Schmierfilm eines hochbelasteten EHD Kontaktes transferiert wird ist eine Schmierstoffabhängige Größe: Die Grenzschubspannung. Das Verhalten der Grenzschubspannung wurde mithilfe von Traktionsversuchen untersucht. Ein linearer Zusammenhang zwischen Druck und Grenzschubspannung konnte bestätigt werden. Da es sich bei der Traktionsmessung um eine Messung an einem integrierenden EHD Kontakt handelt wurden die Ergebnisse mit Versuchen aus einem Experiment mit homogener Druckverteilung abgeglichen. Es konnte gezeigt werden, dass die Ergebnisse aus Traktionsmessungen und Laborexperiment diesselben Werte liefern. Daraus wurde abgeleitet, dass eine Nutzung von Traktionsexperimenten zulässig ist um die Grenzschubspannung zu ermitteln. Aus den Messwerten wird eine Druckabhängigkeit der Grenzschubspannung abstrahiert und diskutiert. Weiterhin wird diese Relation in einer Berechungsroutine umgesetzt. Die Temperaturabhängigkeit der Grenzschubspannung wird mittels Massentemperaturmessungen und flächigen Thermografiemessungen untersucht. Es kann eine kleine Temperaturabhängigkeit der Grenzschubspannung ermittelt werden. Durch die Thermografiemessungen zeigen sich jedoch die Einflüsse auf Viskosität dominant. Durch die Kenntnis der lokalen Temperaturen kann eine schnelle Berechnungsroutine entwickelt werden, die es ermöglicht zeitsparend mit den vorliegenden Temperaturen zu rechnen. Weiterhin wurden weiter Viskositätsmodelle rechnerisch betrachtet und stützen die Beobachtung, dass die maximal Schubspannung im Kontakt vornehmlich durch das Viskositäts Temperatur Verhalten begrenzt werden, die Grenzschubspannung aber davon unberührt bleibt. Diese Arbeit bildet einen Beitrag bei der Beantwortung der Frage wie sich das Fluid im EHD Kontakt verhält, sie zeigt den Einfluss der Temperatur auf die Grenzschubspannung und entwickelt eine einfache Berechnungsvorschrift zur überschlägigen Traktionsberechnung weiter.

Organisationseinheit(en)

Institut für Maschinenkonstruktion und Tribologie

Typ

Dissertation

Anzahl der Seiten

133

Publikationsdatum

26.02.2018

Publikationsstatus

Veröffentlicht

Elektronische Version(en)

https://doi.org/10.15488/4459 (Zugang: Offen)