Ermittlung der Lebensdauer feststoffgeschmierter Wälzkontakte durch Prognose des Wälzverschleißes:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2006
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe1, Konstruktionstechnik/Maschinenelemente ; 387 |
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis V
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Problematik 2
1.2 Zielsetzung und Aufbau der Arbeit 4
2 Analyse von Prognoseniethoden 6
2.1 Qualitative Prognosemethoden 8
2.1.1 Delphi-Methode 9
2.1.2 HAZOPS - Hazard and Operability Study 9
2.1.3 Fehlerbaumanalyse 10
2.1.4 FMEA - Failure Mode and Effect Analysis 11
2.2 Quantitative Prognosemethoden 12
2.2.1 Grundlegende quantitative Prognosemethoden 12
2.2.2 Spezielle Prognoseverfahren 14
2.2.2.1 VEPSY-Verschleiß-Prognose-System 15
2.2.2.2 Prognose aufgrund des reibenergetischen Ansatzes 16
2.2.2.3 LSA - Load-Strength Analysis 18
2.2.3 Unterstützende Techniken bei der Prognosedurchführung 19
2.2.3.1 Zuverlässigkeitsblockdiagramm Analyse 19
2.2.3.2 State Space Analyse (Markov Analyse) 21
2.3 Diskussion 23
3 Verschleiflanalyse von feststoffgeschmierten Paarungen 25
3.1 Physikalisches Modell 25
3.2 Wirkung von Einflussgrößen auf den Verschleiß 27
3.2.1 Einfiuss der inneren Größen 28
3.2.1.1 Geometrische Parameter 28
3.2.1.2 Oberflächenraubigkeit des Substrats 30
3.2.1.3 Grundwerkstoff 32
3.2.1.4 Käfig 33
VI Inhaltsverzeichnis
3.2.2 Einfluss des Festschmierstoffs 34
3.2.2.1 Werkstoffe mit Schichtstruktur - Chalcogenide 35
3.2.2.2 Weichmetalle 37
3.2.2.3 Metallverbindungen 39
3.2.2.4 Eigenschaften des Schmierfilms 41
3.2.3 Einfluss der äußeren Größen 44
3.2.3.1 Temperatureinwirkung 45
3.2.3.2 Geschwindigkeit 46
3.2.3.3 Belastung 47
3.2.3.4 Atmosphäre 48
3.3 Schlussfolgerungen 50
3.3.1 Klassifizierung der Einflussgrößen nach dem Wirkungsablauf. 50
3.3.2 Relevante Einflussgrößen auf den Verschleiß 53
4 Bestimmung der Einflnssparameter im Vierkugelapparat 57
4.1 Lastverteilung im Vierkugelapparat 57
4.2 Flächenpressung und Kontaktflächengeometrie 58
4.3 Relativ-und Verschleißgeschwindigkeit 60
4.3.1 Relative Reibgeschwindigkeit (Mikroschlupf) 62
4.3.1.1 Rollrelativgeschwindigkeit 63
4.3.1.2 Bohrrelativgeschwindigkeit 66
4.3.1.3 Oberlagerung von Bohr- und Rollrelativgeschwindigkeiten 67
4.3.2 Verschleißgeschwindigkeit 68
4.4 Schlussfolgerung 69
5 Theoretische Ansätze zur Verschleiß- und Zuverlässigkeitsberechnung..... 70
5.1 Mathematisches Verschleißmodell 71
5.1.1 Theoretische Grundlagen 71
5.1.2 Aufstellung des Verschleißmodells 73
5.2 Ausfallmodell 75
5.2.1 Verlauf der Ausgangsgrößen des tribologischen Prozesses 75
5.2.2 Aufstellung des Ausfallsmodells 77
5.3 Schlussfolgerungen 81
6 Experimentelle Untersuchungen 83
6.1 Beschreibung des Prüfstandes und der Probenkörper 83
Inhaltsverzeichnis vn
6.1.1 Modifizierter Vierkugelapparat VKA 83
6.1.2 Probenkörper 86
6.2 Versuchsdurchfuhrung und Messdatenerfassung 87
6.3 Wertebereiche der Eingangs- und Ausgangsgrößen des Tribosystems 88
6.3.1 Eingangsgrößen 89
6.3.2 Ausgangsgrößen 90
6.4 Versuchsplanung und-auswertung 91
6.4.1 Maßnahmen zur Optimierung von Messergebnissen 93
6.5 Schlussfolgerung 94
7 Analyse der Versuchsergebnisse 96
7.1 Diskussion der Messergebnisse 96
7.1.1 Schichtstärke 96
7.1.2 Reibmomentverlauf. 97
7.1.3 Lebensdauer des Kugelprüfsatzes 98
7.2 Bestimmung der Konstante ao und der Exponenten n, ai 100
7.3 Abhängigkeit der Verschleißrate von Systemparametem 101
7.3.1 Abhängigkeit der Verschleißrate von den dimensionslosen Kriterien 101
7.3.1.1 Abhängigkeit der Verschleißrate vom Temperaturkriterium irr 104
7.3.1.2 Abhängigkeit der Verschleißrate vom Beanspruchungskriterium Tip 105
7.3.2 Abhängigkeit der Verschleißrate von den dimensionsbehafteten Parametern.... 106
7.4 Schlussfolgerungen 108
8 VerschleiBermlttlung und Znverlässigkeitsprognose 109
8.1 Versuche zur Oberprüfung der Theorie 109
8.2 Ermittlung der Verschleißintensität und ihrer Varianz 112
8.3 Gegenüberstellung der Berechnungs- und Versuchsergebnisse 115
8.4 Berechnung der Zuverlässigkeitskenngrößen 118
8.5 Diskussion der Ergebnisse 121
9 Zusammenfassung und Ausblick . 123
9.1 Zusammenfassung der Ergebnisse 123
9.2 Ausblick 126
Anhang 127
Literaturverzeichnis 131
|
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Inhaltsverzeichnis V
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Problematik 2
1.2 Zielsetzung und Aufbau der Arbeit 4
2 Analyse von Prognoseniethoden 6
2.1 Qualitative Prognosemethoden 8
2.1.1 Delphi-Methode 9
2.1.2 HAZOPS - Hazard and Operability Study 9
2.1.3 Fehlerbaumanalyse 10
2.1.4 FMEA - Failure Mode and Effect Analysis 11
2.2 Quantitative Prognosemethoden 12
2.2.1 Grundlegende quantitative Prognosemethoden 12
2.2.2 Spezielle Prognoseverfahren 14
2.2.2.1 VEPSY-Verschleiß-Prognose-System 15
2.2.2.2 Prognose aufgrund des reibenergetischen Ansatzes 16
2.2.2.3 LSA - Load-Strength Analysis 18
2.2.3 Unterstützende Techniken bei der Prognosedurchführung 19
2.2.3.1 Zuverlässigkeitsblockdiagramm Analyse 19
2.2.3.2 State Space Analyse (Markov Analyse) 21
2.3 Diskussion 23
3 Verschleiflanalyse von feststoffgeschmierten Paarungen 25
3.1 Physikalisches Modell 25
3.2 Wirkung von Einflussgrößen auf den Verschleiß 27
3.2.1 Einfiuss der inneren Größen 28
3.2.1.1 Geometrische Parameter 28
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3.2.1.3 Grundwerkstoff 32
3.2.1.4 Käfig 33
VI Inhaltsverzeichnis
3.2.2 Einfluss des Festschmierstoffs 34
3.2.2.1 Werkstoffe mit Schichtstruktur - Chalcogenide 35
3.2.2.2 Weichmetalle 37
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3.2.3 Einfluss der äußeren Größen 44
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3.3 Schlussfolgerungen 50
3.3.1 Klassifizierung der Einflussgrößen nach dem Wirkungsablauf. 50
3.3.2 Relevante Einflussgrößen auf den Verschleiß 53
4 Bestimmung der Einflnssparameter im Vierkugelapparat 57
4.1 Lastverteilung im Vierkugelapparat 57
4.2 Flächenpressung und Kontaktflächengeometrie 58
4.3 Relativ-und Verschleißgeschwindigkeit 60
4.3.1 Relative Reibgeschwindigkeit (Mikroschlupf) 62
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4.3.2 Verschleißgeschwindigkeit 68
4.4 Schlussfolgerung 69
5 Theoretische Ansätze zur Verschleiß- und Zuverlässigkeitsberechnung. 70
5.1 Mathematisches Verschleißmodell 71
5.1.1 Theoretische Grundlagen 71
5.1.2 Aufstellung des Verschleißmodells 73
5.2 Ausfallmodell 75
5.2.1 Verlauf der Ausgangsgrößen des tribologischen Prozesses 75
5.2.2 Aufstellung des Ausfallsmodells 77
5.3 Schlussfolgerungen 81
6 Experimentelle Untersuchungen 83
6.1 Beschreibung des Prüfstandes und der Probenkörper 83
Inhaltsverzeichnis vn
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6.1.2 Probenkörper 86
6.2 Versuchsdurchfuhrung und Messdatenerfassung 87
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6.4.1 Maßnahmen zur Optimierung von Messergebnissen 93
6.5 Schlussfolgerung 94
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7.1 Diskussion der Messergebnisse 96
7.1.1 Schichtstärke 96
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7.3 Abhängigkeit der Verschleißrate von Systemparametem 101
7.3.1 Abhängigkeit der Verschleißrate von den dimensionslosen Kriterien 101
7.3.1.1 Abhängigkeit der Verschleißrate vom Temperaturkriterium irr 104
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7.3.2 Abhängigkeit der Verschleißrate von den dimensionsbehafteten Parametern. 106
7.4 Schlussfolgerungen 108
8 VerschleiBermlttlung und Znverlässigkeitsprognose 109
8.1 Versuche zur Oberprüfung der Theorie 109
8.2 Ermittlung der Verschleißintensität und ihrer Varianz 112
8.3 Gegenüberstellung der Berechnungs- und Versuchsergebnisse 115
8.4 Berechnung der Zuverlässigkeitskenngrößen 118
8.5 Diskussion der Ergebnisse 121
9 Zusammenfassung und Ausblick . 123
9.1 Zusammenfassung der Ergebnisse 123
9.2 Ausblick 126
Anhang 127
Literaturverzeichnis 131 |
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| series2 | Fortschritt-Berichte VDI : Reihe1, Konstruktionstechnik/Maschinenelemente Berichte aus dem Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente der TU Darmstadt |
| spelling | Madan, Ion 1935- Verfasser (DE-588)123825784 aut Ermittlung der Lebensdauer feststoffgeschmierter Wälzkontakte durch Prognose des Wälzverschleißes Ion Madan Als Ms. gedr. Düsseldorf VDI-Verl. 2006 XII, 136 S. Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Fortschritt-Berichte VDI : Reihe1, Konstruktionstechnik/Maschinenelemente 387 Berichte aus dem Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente der TU Darmstadt Zugl.: Darmstadt, Techn. Univ., Diss., 2006 Reibpaarung (DE-588)4217870-8 gnd rswk-swf Prognose (DE-588)4047390-9 gnd rswk-swf Wälzverschleiß (DE-588)4239839-3 gnd rswk-swf Lebensdauer (DE-588)4034837-4 gnd rswk-swf Feststoffschmierung (DE-588)4131981-3 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Reibpaarung (DE-588)4217870-8 s Feststoffschmierung (DE-588)4131981-3 s Wälzverschleiß (DE-588)4239839-3 s Lebensdauer (DE-588)4034837-4 s Prognose (DE-588)4047390-9 s DE-604 Fortschritt-Berichte VDI Reihe1, Konstruktionstechnik/Maschinenelemente ; 387 (DE-604)BV001897066 387 HBZ Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=014871218&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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