F. Ahrens, H. Oelschner und F. M. Ahrens

Schadensarten an Wälzlagern und Getriebeverzahnungen – Klassifizierung und Analysenmethodik

Damage on Roller Bearing Races and Gear Teeth – Classification and Methods of Analysis

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Wälzlager und Getriebeverzahnungen sind in modernen industriellen Anwendungen vielfachen Beanspruchungen ausgesetzt. Aktuell eingesetzte Frequenzumrichtertechniken führen beispielsweise an Getrieben von Windenenergieanlagen und Niederflurfahrzeugen unter bestimmten Gegebenheiten zu Schädigungen an Lagern und Verzahnungen durch Stromübergang. Hohe Schwingungsbeanspruchungen der Getriebe im Betrieb verbunden mit z. B. in Schienenfahrzeugen und Industrieanlagen hohen Staub- und Schmutzbeanspruchungen können beginnende oder auch fortgeschrittene Graufleckigkeit erzeugen. Weitere Schädigungsarten, die an Wälzlagern und Getriebeverzahnungen in nahezu allen Anwendungsbereichen beobachtet werden können, sind Korrosion und Mischreibung. Die Unterscheidung der einzelnen Schadensursachen ist allerdings oft schwierig. In vielen Fällen sind die Schädigungsmerkmale so ähnlich, dass nur bei konsequenter Anwendung einer systematischen Kombination von einzelnen Untersuchungsschritten und -verfahren eine eindeutige Klassifizierung der tatsächlichen Schadensart möglich ist. Das trifft insbesondere auf die Frühstadien einzelner Schädigungsarten zu. Vorgestellt werden sollen die Analysenmethodik zur eindeutigen Klassifizierung der Schadensart sowie wesentliche analytische Merkmale der einzelnen oben genannten Schädigungsarten in verschiedenen Entwicklungsstadien. Die vorgestellten Schädigungsmerkmale stammen ausschließlich von Schäden an durchgehärteten und einsatzgehärteten Bauteilen. Die prinzipielle Vorgehensweise bei der Untersuchung derartiger Schäden ist auch an Bauteilen einzuhalten, die anders wärmebehandelt worden sind (z. B. an vergüteten, induktionsgehärteten und nitrierten Bauteilen). Hier können sich jedoch beispielsweise bei Mischreibung und Stromdurchgang andere Schädigungsmerkmale als an durchgehärteten und einsatzgehärteten Bauteilen zeigen.

Bibliographie
F. Ahrens, H. Oelschner, and F. M. Ahrens (2017). Damage on Roller Bearing Races and Gear Teeth – Classification and Methods of Analysis. Practical Metallography: Vol. 54, No. 7, pp. 469-484.
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ISSN 0032-678X