Untersuchungen zum Einfluss der Schmierstoffzusammensetzung auf die Risseinleitung bei Wälzlagern

Risse können Ausgangspunkte für schwerwiegende Schäden bei geschmierten Maschinenelementen sein. Aktuell zeigen insbesondere großtechnische Anlagen (zum Beispiel Windkraftanlagen) abhängig von Schmierstoffen und Betriebsbedingungen Ausfälle innerhalb sehrkurzer Zeit. Bei diesen Ausfällen werden Phänomene gefunden, die auf einer bisher nicht bekannten Wechselwirkung zwischen Schmierstoffen, Werkstoffen und Betriebsbedingungen als Hauptursache der vorzeitigen Schäden beruhen. Ziel des Vorhabens ist es nun speziell diese Wechselwirkungen anhand von Versuchen, Analysen und Berechnungen näher zu erforschen. Dazu sollen Langzeitversuche mit Axialzylinderrollenlagern und unterschiedlichen Schmierstoffen durchgeführt werden und die Wechselwirkungen durch Analysen der Schmierstoffe und der oberflächennahen Bereiche der Prüfkörper mit modernsten Analysemethoden aufgezeigt werden. Durch begleitende Simulationen sollen die nicht messbaren mechanischen und thermischen Beanspruchungen innerhalb der tribologischen Kontaktzone ermittelt werden. Mit den angestrebten Forschungsergebnissen wird erstmals ein Zusammenhang zwischen der chemischen Struktur des Schmierstoffs und Gefügeveränderungen im oberflächennahen Werkstoffbereich und damit Bauteilschäden, insbesondere Rissbildung dokumentiert. Erkenntnisse zu diesem Zusammenhang sind neu und können dazu beitragen, über eine Schmierstoffoptimierung solche Schäden zu vermeiden oder zu minimieren.