Entwicklung von physikalisch basierten Modellen zur Prognose der Schmierfilmdicke in fettgeschmierten Wälzkontakten im Bereich von Starvation

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Georg Jacobs
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564003104

Das tribologische Verhalten einzelner Maschinenelemente, wie Wälzlager, ist entscheidend für die Zuverlässigkeit und Effizienz von mechanischen Systemen. Daher wird bei der Auslegung angestrebt, Reibung und Verschleiß in tribologischen Kontakten, wie zwischen Wälzkörper und Laufbahn, durch einen trennenden Schmierfilm zu minimieren. Die Dicke dieses Schmierfilmes und somit der Grad der Oberflächentrennung kann bei unbegrenzter Ölmenge mit derzeit verfügbaren Modellen zuverlässig berechnet werden. In fettgeschmierten Anwendungen ist die durch das Ausbluten verfügbare Ölmenge jedoch begrenzt, sodass ein Schmierstoffmangel auftreten kann, der als Starvation bezeichnet wird. Im Betrieb bei Starvation sinkt die Schmierfilmdicke ab und es kann zum Festkörperkontakt zwischen Rauheitsspitzen kommen. Dadurch werden Reibung und Materialbeanspruchung erhöht und ein zuverlässiger, energieeffizienter Betrieb gefährdet. Eine genaue Prognose der Schmierfilmdicke ist mit den bekannten Modellen nicht möglich. Diese Wissenslücke wird im geplanten Vorhaben durch die Entwicklung von physikalisch basierten Modellen zur Prognose der Schmierfilmdicke in fettgeschmierten Wälzkontakten im Bereich von Starvation geschlossen. Neben einer zuverlässigeren Auslegung, kann mit den entwickelten Modellen eine ressourcenschonende Schmierfettmenge für einen energieeffizienten und gleichzeitig sicheren Maschinenbetrieb ausgewählt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. Florian König