Hydrodynamisches Gleitlager


Hydrodynamisches Gleitlager

Gleitlager im Allgemeinen:

Gleitlager sind neben Wälzlagern die am häufigsten verwendete Lagerart. Sie werden vor allem bei großen Maschinen eingesetzt und weisen eine hohe Lebensdauer auf. Gleitlager können anders wie Wälzlager in zwei Teile zerlegt werden. Somit ist eine leichte Montage möglich. Bei Gleitlagern schwimmt die Welle praktisch auf dem Schmiermittel.

Funktionsweise:

Man unterscheidet eigentlich zwischen 2 Arten von Gleitlagern: hydrodynamisches und hydrostatisches Gleitlager. Beide Arten haben seine Vor- und Nachteile. Bei Gleitlagern liegt die Welle in einer Lagerbuche. Bei hydrodynamischem Gleitlager liegt die Welle im Stillstand auf der Lagerbuchse. Es entsteht Kontakt mit der Lagerbuchse. Es wird danach Öl, am Schwerpunkt der Welle, in die Lagerbuchse gedrückt. Wenn sich die Welle anfängt zu drehen hebt sich die Welle weg von der Lagerbuchse. Ein kleiner Schmiermittelspalt entsteht, und die Welle hat keinen Kontakt mehr mit der Lagerbuchse.

Der Schmiermittel-druck bei Betrieb des Lagers an derjenigen Stelle, bei der die Kraftübertragung des Lagers ist, wird selbständig gebildet. So kann die Welle schwimmen, und es entsteht minimale Reibung. Die Welle befindet sich aber nie genau in der Mitte der Lagerbuchse. Bei hydrostatischem Gleitlager läuft die Welle möglichst zentrisch. Wenn die Welle öfters längere Zeit die Lagerbuche berührt, verschleißen die beiden Bauteile nach längerer Zeit. Da beim losfahren und abstellen der Welle Mischreibung entsteht, sind Gleitlager nicht für ständige an- und ausschalt Betriebe geeignet. Gleitlager benötigen eine Ölpumpe. Da der Schmierkeil zwischen Welle und Buchse wegen der Drehung der Welle entsteht, ist der Kontakt der Welle mit der Lagerbuche im Stillstand nicht vermeidbar, auch wenn die Pumpe weiterlaufen würde.

Gleitlager haben im Allgemeinen viele Vorteile und Nachteile im Gegensatz zu Wälzlagern:

Vorteile:

  • Geräuscharm
  • Hohe Lebensdauer
  • Leichte Montage
  • Sehr hohe Drehzahl

Nachteile:

  • Benötigte permanente Ölzufuhr
  • Bei niedrigen Drehzahlen ist Verschleiß nicht vermeidbar
  • Wälzlager sind meist preisgünstiger

Reibung und Drehzahl:

Bei dem Hydrodynamischen Gleitlager ist der Reibungskoeffizient eine Funktion der Drehzahl. Es gibt Geschwindigkeitsbereiche mit verschiede Arten von Reibung.

  1. Stillstand /Haftreibung
  2. Niedrige Geschwindigkeit /Mischreibung
  3. Hohe Geschwindigkeit /Flüssigkeitsreibung

Beim Anfahren wird die Haftreibung überwunden. Es entsteht Mischreibung, die bei hoher Geschwindigkeit immer geringer wird. Bei einer ausrechend hohen Geschwindigkeit entsteht Flüssigkeitsreibung. Wenn die Geschwindigkeit zu hoch (über Nennangaben) ist, steigt der Reibungskoeffizient wieder.

Anwendung von Hydrodynamischen Gleitlager:

Sie werden bei Groß- und Schwermaschinenbau eingesetzt. Rund 90% der verwendeten Gleitlager sind Hydrodynamische Gleitlager. Typische Anwendungen sind: die Lagernd der Wellen einer Turbine, Generator in einem Elektrokraftwerk. In schnellen Festplatten-Laufwerken werden sie sowohl als hydrodynamische oder auch als aerodynamische Gleitlager verwendet.

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