Oberflächentechnik und Tribologie

Welche Aussage über die Stribeck-Kurve trifft zu, in der die Reibungszahl eines Gleitlagers über der Lagerkennzahl ηN/P aus Ölviskosität η, Drehzahl N und Flächenpressung P aufgetragen ist?

  1. AIm Bereich der Grenz- und Mischreibung sinkt die Reibungszahl mit steigendem ηN/P; nach dem Minimum steigt sie in der Flüssigkeitsreibung durch den viskosen Widerstand langsam an
  2. BIm Bereich der Flüssigkeitsreibung mit dem größten viskosen Widerstand des Öls ist die Reibungszahl maximal, im Bereich der Grenzreibung, in dem der Ölfilm reißt und sich die Festkörper berühren, minimal
  3. CDie Reibungszahl ist unabhängig von ηN/P nahezu konstant, und ob Grenz-, Misch- oder Flüssigkeitsreibung vorliegt, hängt nur von der Flächenpressung ab, nicht von Viskosität oder Geschwindigkeit
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Lösung: A. Im Bereich der Grenz- und Mischreibung sinkt die Reibungszahl mit steigendem ηN/P; nach dem Minimum steigt sie in der Flüssigkeitsreibung durch den viskosen Widerstand langsam an

Bei kleinem ηN/P, also niedriger Geschwindigkeit, hoher Flächenpressung und niedriger Viskosität, ist der Ölfilm dünn, und die Rauheitsspitzen berühren sich; es herrscht Grenzreibung mit einer großen Reibungszahl von etwa 0,1. Mit steigendem ηN/P geht das Lager über die Mischreibung, bei der der durch den Keileffekt aufgebaute Öldruck einen Teil der Last trägt, in die Flüssigkeitsreibung über, bei der der Ölfilm die Flächen vollständig trennt, und die Reibungszahl sinkt auf etwa 0,001 bis 0,01. Wird die Geschwindigkeit im Bereich der Flüssigkeitsreibung weiter erhöht, nimmt der viskose Widerstand durch die Scherung des Öls zu, und die Reibungszahl steigt langsam an. Die Aussage, bei Grenzreibung sei die Reibung am kleinsten, ist verkehrt herum, und der Reibungszustand hängt nicht nur von der Flächenpressung, sondern auch von Viskosität und Geschwindigkeit ab. Gleitlager laufen stabil, wenn sie etwas jenseits des Minimums auf der Seite der Flüssigkeitsreibung betrieben werden.

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