Ermüdungsmechanismen und Lebensdauer dynamisch hoch belasteter Gleitlager

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Paul Beiss; Professor Dr.-Ing. Peter Werner Gold
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 18573642

Aus der Leistungsdichtesteigerung von Turbomaschinen resultiert eine erhöhte Ermüdungsneigung der Gleitlager. Die Ausfallsicherheit eines Gleitlagers wird zur Zeit über einen Vergleich der mittleren Flächenpressung mit dem statischen Festigkeitswert ¿d0,2 grob abgeschätzt. Je nach Anwendung resultiert hieraus die Gefahr von Ermüdungsschäden. Ziel des Vorhabens ist deshalb die Entwicklung präziserer Dimensionierungswerkzeuge für hydrodynamische Gleitlager. Grundvoraussetzung ist dabei die Kenntnis der Ermüdungsmechanismen und einer daraus abgeleiteten Festigkeitshypothese für die heutzutage eingesetzten Weißmetalllegierungen. Dies erfordert umfangreiche Analysen praxisnah geprüfter und ermüdeter Gleitlagerschalen. Eng verbunden hiermit sind die geplanten Untersuchungen an Werkstoffproben zur Ermittlung von Dauer- und Zeitfestigkeiten, aus denen sich das Verhalten unter Zug-Druck, Biegung, Torsion, Mittelspannung und Temperatureinwirkung ableiten lässt. Zur Berechnung der Ermüdungslebensdauer eines Gleitlagers müssen die ertragbaren Spannungen mit den in Gleitlagern auftretenden ins Verhältnis gesetzt werden. Dies erfordert die Berechnung der lokalen Spannungen und Temperaturen im Gleitlager sowie die Berücksichtigung gleitlagerspezifischer Randbedingungen (Breitenverhältnis, Schmierfilm) als ¿Kerbwirkungen¿. Die umfangreichen Gleitlagerermüdungsversuche decken diesen Bereich ab.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen