1. Einsatzverhalten und Verschleiß von PVD-beschichteten und fluid-frei geschmierten Zahnrädern
- Author
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Sklenak, Sebastian, Mevissen, Dieter, Brimmers, Jens, Brecher, Christian, Lenz, Bastian, and Mehner, Andreas
- Abstract
Der Einsatz von Flüssigschmierstoffen in Zahnradantrieben ist aufgrund der Schmierstoffeigenschaften, zum Beispiel durch Hygienerichtlinien oder hohe Temperaturschwankungen, eingeschränkt. Festschmierstoffe sind eine Alternative zu Flüssigschmierstoffen in Zahnradantrieben. Die Anforderungen an den Schmierstoff im Zahnflankenkontakt werden jedoch von einem Festschmierstoff nicht in gleichem Maße erfüllt wie von einem Flüssigschmierstoff. Der Stand der Forschung zeigt, dass das Einsatzverhalten in Bezug auf die Reibungskraft und die Prüflingstemperatur nicht stationär ist. Zur Kenntnis des Einsatz- und Verschleißverhaltens im Zahnflankenkontakt werden Prüfzahnräder mit einem MoS2:Ti-TiCN Festschmierstoffsystem beschichtet und in Laufversuchen analysiert. Der Vergleich der Lastspielzahlen bei zwei verschiedenen Belastungsstufen zeigt, dass die Lebensdauer des feststoffgeschmierten Zahnradsatzes mit zunehmendem Drehmoment abnimmt. Bei der Analyse der Zahnflanken nach den Laufversuchen lassen sich verschiedene Verschleißerscheinungen feststellen. Es kann zwischen Verschleiß der Festschmierstoffschicht, lokalem Schichtversagen und vollständigem Schichtversagen unterschieden werden. Die mikroskopische Verschleißanalyse zeigt, dass der Verschleiß an Ritzel und Rad unterschiedlich stark ist. Tendenziell ist ein höherer Verschleiß in den Bereichen mit hohen Gleitgeschwindigkeiten in Kombination mit negativem Schlupf zu beobachten. Für zukünftige Laufversuche mit trockenen und feststoffgeschmierten Zahnrädern muss die Früherkennung von Schichtversagen untersucht werden. Darüber hinaus ist die Übertragbarkeit des Verschleißes vom Zwei-Scheibe-Kontakt auf den Zahnflankenkontakt zu untersuchen.
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- 2023
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