Gleitmodi und Mechanismen in Kugellagern Bei Schrägkugellagern umfasst die Bewegung der Kugeln in den Laufbahnen Differenzgleiten, Bohrgleiten und gyroskopisches Gleiten.
Unter Hochgeschwindigkeitsbedingungen verändern Zentrifugalkräfte und gyroskopische Momente die Kugeldynamik erheblich. Daraus ergeben sich vier unterschiedliche Gleitmodi:
Gleitmodus
Physikalischer Mechanismus
Richtungsmerkmal
Wichtige Einflussfaktoren
1) Gyroskopisches Gleiten
Das gyroskopische Moment übersteigt das Reibmoment, wodurch die Kugel entlang der Hauptachse gleitet.
Senkrecht zur Wälzrichtung
Drehzahl, Kontaktwinkel, Schmierung
2) Schleppgleiten
Eine verringerte Kontaktlast zwischen Kugel und Innenringlaufbahn infolge der Zentrifugalkraft führt zu axialem Schlupf.
Entlang der Nebenachse der Kontaktellipse
Zentrifugalkraft, Vorspannung, Viskosität
3) Wälzgleiten
Erhöhte Bohr-/gyroskopische Anteile verringern die Umlaufgeschwindigkeit.
Gekoppelte Wälz-Bohr-Bewegung
Dynamischer Schleppkoeffizient, Lastschwankung
4) Transientes Gleiten
Plötzliche Lastwechsel oder Kollisionen mit dem Käfig verursachen kurzzeitigen Schlupf.
Mehrdirektional
Stoßbelastungen, Beschleunigung, Käfigspiel
Thermisch-mechanische Kopplung: Skidding erzeugt in Ölfilmen einen scherbedingten Temperaturanstieg, wodurch Viskosität und Schmierfilmdicke abnehmen. Dies kann zu Metall-auf-Metall-Kontakt, Laufbahnriefen, vorzeitigem Verschleiß und sogar zum Festfressen des Systems führen.