DE3218145A1 - Verfahren zur erhoehung der lebensdauer und verringerung der reibung von oelgeschmierten kegelrollenlagern - Google Patents

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft· **' **"* "*" Daiiii l*t 271 A

Stuttgart EPT Dr. Ain/gro

10. Mai 1982

Verfahren zur Erhöliung der Lebensdauer und Verringerung dor Reibung von ölgeschmierten Kegelrollenlagern

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erhöhung der Lebensdauer und Verringerung der Reibung von ölgeschrrierten Kegelrollenlagern.

Derartige Lager haben Radialdrücke sowie axiale Drücke aufzunehmen. Der Radialdruck verursacht nur eine Rollenreibung, der Axialdruck dagegen eine gleitende Reibung, welche gefährlicher ist. Die Schmierung zwischen den Führungsborden der Lagerringe und den Stirnflächen der Wälzkörper ist bei derartigen Lagern ein schwieriges Problem, weil die Voraussetzungen zur Aufrechterhaltung eines tragfähigen Schmierfilms an diesen Stellen sowohl bei niedriger Drehzahl, insbesondere beim Anfahren ungünstig sind. Das Schmiermittel fließt bei Stillstand des Lagers aus dem Spalt zwischen den Hohlkörpern und den Anlaufflächen ab, wodurch die Schmi erf i lrndi cke entsprechend vermindert wird und gegen Null geht. Bei hohen Axialbelastungen kann es zum Heißlaufen und zum Fressen der aufeinanderliegenden Teile kominon .

Ziii' V 1¹I' v i 11,",C im 1 η,", der gefährlichen gleitenden Reibung ist es bekannt , zwischen den H t, i t'ii Cl ;i c.lui dor Wä 1 zkörper und

m »

3218U5

- 3 - ' * *Da*Lni Lk 271A

'I den Führungsborden der Lagerring^ zusätzliche Gleitmittel in Form von Kugeln einzufügen. Das Ansammeln von Kugeln im Lager ist aber schwierig, so daß man als zusätzliche Gleitmittel zwischen Wälzkörper und Führungsbord auch einen oder mehrere schwimmende Ringe freiliegend angebracht hat (DE-PS 10 25 683). Jedoch bedingt auch eine solche Verfahrensweise einen hohen Material- und Arbeitsaufwand.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, ein Verfahren zur Erhöhung der Lebensdauer und zur Verringerung der Reibung in ölgeschinierten Kegelrollenlagern zu finden, das einfach durchführbar ist und nur einen geringen Materialaufwand verursacht.

Diese Aufgabe wird durch das in den Patentansprüchen beschriebene Verfahren gelöst. Es ist außerordentlich überraschend, daß durch einfache Beschichtung des Führungsbordes mit einem ölunlöslichen,einen Festschmierstoff, insbesondere Molybdändisulfid, enthaltenden Gleitlack die Lebensdauer des Lagers wesentlich erhöht und die Reibung erheblich verringert werden kann.

Zwar ist die Anwendung von Molybdändisulfid als Schmiermittel in Wälzlagern bereits bekannb, jedoch handelt es sich in diesen Fällen stets um trockene Wälzlager , in denen Molybdändisulfid das einzige Schmiermittel darstellt. So wird z.B. gemäß DE-PS 976 124 das Lager durch Ätzung mit einer rauhen Oberfläche versehen, in deren Poren :Ln an sich bekannter Weise eine Suspension aus Molybdändisulfid in einem leicht flüchtigem Lösungsmittel eingebracht wird. In der gleichen Schrift wird auch beschrieben, auf die Metallkörper des Lagers eine Schicht aus Molybdän aufzubringen, din anschließend mittels gliips

: .-■.:- .;;..--. 3218U5

- h - Dairti 1*4 271/4

chemischen Prozesses oberflächlich in Molybdändisulfid übergeführt wird. Diese Verfahren sind jedoch außerordentlich aufwendig und z.T. schwierig zu beherrschen. In DE-OS 21 20 917 wird ferner erwähnt, daß es bekannnt ist, Wälzlager durch Aufbringen eines Gleitlacks auf die Laufrillen der Laufringe zu schmieren. Als Nachteil dieses Verfahrens wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Schmierung des Lagers durch den Gleitlack nur von relativ kurzer Dauer ist und daß ferner zwischen Wälzkörpern und Laufrille ein größeres Lagerspiel als in ölgeschmierten Lagern vorhanden sein muß, was sich auf die Lebensdauer bzw. durch zusätzliche dynamische Kräfte auch auf das Laufund Schwingungsverhalten nachteilig auswirke.

Dieses Vorurteil konnte durch die vorliegende Erfindung überwunden werden. Zur Erhöhung der Lebensdauer und zur Verringerung der Reibung ist es lediglich erforderlich, das Führungsbord mit einem ölunlöslichen, einen Festschmierstoff enthaltenden Gleitlack zu beschichten. Als Festschmierstoff bevorzugt wird Molybdändisulfid, geeignet sind aber auch Graphit, Molybdändiselenid, Molybdänditellurid, Wolframsulfid oder ähnliche Schmiermittel. Es ist bereits ausreichend, wenn das Führungsbord eine Gleitlackschicht von 3 bis 8 ^m Stärke (in getrocknetem Zustand) erhält. Bevorzugt wird die Beschichtung mit Gleitlack in einer Stärke von h bis 6 yum. Eine Beschichtung, die eine Stärke von 8'/im iiborKcliroi let, bringt keine weiteren Vorteil mit sich, jedoch besteht die Gefahr, daß sich damit während des Einlaufe« die Lagervorspannung verringert.

"3 Die Gleitlacke enthalten den Kes tschin i its toff dispergiort i Ji einem Binder auf der' Basis von Pheno J harzen, Melamin-

·; =. :■■·.:::■ -:>-··_: 321.8U5

- 5 - Da i.in I^ 271 A

harzen, Epoxidharzen, Alky Lpolye.s torharzeri und ähiil i chun. Das Aufbringen des Gleitlaekes auf den Pührungabord geschieht üblicherweise durcli Spritzen oder Drucken.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen zum einen in einer deutlich verlängerten Lebensdauer, zum anderen in einem deutlich verringerten Reibwert der beschichteten Lager. Somit ist es möglich, bei gleichblexbender Belastung kleinere Lager einzusetzen, oder bei vorhandenen Lagern diese höher belasten .2U können. Ein weiterer Vorteil ist die deutlich verbesserte Laufruhe.

Beispiel;

In diesem Versuch wurden zwei handelsübliche Kegelrollenlager mit einem Außendurchmesser von 76 mm und einem Innendurchmesser von 36,5 ^mtn (Hersteller: ¥.Timken Co.) eingesetzt, deren an den Innenringen befindliche Führungsbords mit einer h - 6 jam dicken Schicht eines Molybdändisulfidhaltigen Gleitlacks auf der Basis von Polymid-Imid mit einem Molybdändisulfxdgehalt von ca. 15% (Hersteller:

Dow Corning, Typ Molykote ^ ' Q 5 - 7^ 09 Gleitlack) beschichtet waren. Die Lager waren durch Tellerfedern mit 10 kN Axiallast verspannt. Jedes Lager hatte eine Ölumwälzung. Jeweils zwei Lager gehören zu einem Versuch, wobei zwei Minuten lang das eine Lager angetrieben wird, während das andere stillsteht; danach erfolgt der Wechsel. Während der Stillstandszeit wird das Schmieröl insbesondere aus dem Kontakt von Führungsbord-Innenring zu Anlauffläche der Kegelrolle gedrückt, so daß bei jedem Anlauf ein neuer Schmierfilm aufgebaut werden muß

·: I. :::::' -;>■": 3218U5

ι Xi ζ' - : : : " : : JJaim l'i 271 Ih

sind in dem Diagramm enthalten, wobei Kurve A das Reibmoriient der mit Gleitlack beschichteten und Kurve B das Reibmoment der unbeschichteten Lager zeigt, Der Versuch wurde nach 600 Std. abgebrochen. Es ist deutlich sichtbar, daß über die gesamte Versuchsdauer der Reibwert der beschichteten Lager niedriger war als der der unbeschichteten Lager, obwohl der Gleitlackfilm bereits nach etwa 2k Std. im wesentlichen abgetragen war. Es zeigt sich, daß bei den erfindungsgemäß beschichteten Lagern eine deutliche Langzeitverbesserung der Eigenschaften eingetreten ist.

Claims (2)

1. 3218U5

   Dninil or-Brnz Ak tiengesollscliaft. UaIm l'-\ '.1'J l/'i

   Stuttgart EPT Dr.Ani/gxo

   10 Mai 1982

   Patentansprüche

   if Ij Verfahren zur Erhöhung der Lebensdauer von öl-

   geschinierten Kegelrollenlagern durch Einbringen zusätzlicher Gleitmittel zwischen Führungsbord und Walzkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsbord mit einem ölunlb'slichen, einen Festschmierstoff enthaltenden Gleitlack beschichtet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsbord mit einem MoS^-haltigen Gleitlack beschichtet wird.

   5 3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitlack in einer Stärke von 3 bis 8 ρ aufgetragen wird.