Messung und Berechnung von Hochdruck-Viskositätskennwerten synthetischer, mineralischer und vegetabiler Schmierstoffgruppen

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Die Entwicklung und der Einsatz neuer Schmierflüssigkeiten in hoch belasteten Kontakten hängen von den wechselseitigen Einflüssen im tribologischen System ab, das aus dem Schmiermittel, den Kontaktflächen und der Umgebung besteht. Ein entscheidender Faktor für einen störungsfreien Betrieb ist die Fähigkeit des Schmierstoffs, unter Betriebsbedingungen eine Trennung der festen Oberflächen zu erreichen. Der Schmierstoff muss Kräfte senkrecht zu den Oberflächen über ein „Druckpolster“ übertragen, und in Reibradgetrieben auch Tangentialkräfte. In der hydrodynamischen Schmierungstheorie wird der Schmierungsvorgang auf eine Strömungsberechnung reduziert, wobei Dichte und Viskosität der Schmierflüssigkeit als konstant angenommen werden. Bei Radialgleitlagerschalen mit leicht exzentrischer Welle entsteht ein konvergent/divergenter Kanal, der Druck aufbaut, indem die Flüssigkeit an den Oberflächen haftet. In vielen Maschinenelementen wie Wälzlagern oder Getrieben treten jedoch sehr hohe örtliche Pressungen auf, da die kommunizierenden Oberflächen stark gegensinnig geformt sind und der Kontaktbereich klein ist. Der Schmierfilm würde sofort herausgequetscht, wenn nicht zwei Mechanismen eingreifen: die elastische Verformung der Oberflächen und die signifikante Erhöhung der Viskosität des Schmierstoffs unter hohem Druck.