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Springer Vieweg - Maschinenbau - Roloff Matek | Roloff Matek Maschinenelemente Journals, Academic Books & Online Media

Fragen zum Kapitel 4

Frage 4.1 

Geben Sie eine mögliche Definition für das Fachgebiet Tribologie an. - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 4.1.

Antwort zur Frage 4.1 

Tribologie ist die Wissenschaft und Technik von aufeinander einwirkenden Oberflächen in Relativbewegung. Sie umfaßt das Gesamtgebiet von Reibung und Verschleiß, einschließlich Schmierung und schließt entsprechende Grenzflächenwechselwirkungen sowohl zwischen Festkörpern als auch zwischen Festkörpern und Flüssigkeiten oder Gasen ein.

Frage 4.2 

Nennen Sie unterschiedliche Reibungsarten und beschreiben Sie diese. - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 4.1.

Antwort zur Frage 4.2 

Nach der Art der Relativbewegung zwischen zwei Bauteilen unterscheidet man die Roll-, Gleit-, Wälz- und Bohrreibung. Rollreibung liegt vor, wenn die Geschwindigkeiten in der Kontaktzone zweier Körper nach Betrag und Richtung gleich groß sind. Bei der Gleitreibung findet in der Kontaktzone eine translatorische Relativbewegung statt. Bei die Überlagerung von Roll- und Gleitreibung entseht Wälzreibung. Bohrreibung entsteht, wenn mindestens ein Körper eine Drehbewegung um eine senkrecht zur Berührebene stehende Achse ausführt

Frage 4.3 

Welche Reibungszustände/Schmierungszustände sind allgemein zu unterscheiden? Beschreiben Sie diese kurz. - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 4.3.

Antwort zur Frage 4.3 

Die zu unterscheidenden Reibungszustände (Schmierungszustände) sind die Festkörper-, Grenz-, Misch-, Flüssigkeits- und Gasreibung. Festkörperreibung entsteht durch eine Reibbeanspruchung zwischen metallisch reinen Kontaktflächen. Im Unterschied dazu sind bei der Grenzreibung Randschichten (z. B. Oxidschichten) im Kontaktbereich wirksam. Bei der Flüssigkeitsreibung erfolgt eine vollständige Trennung beider Kontaktparner in der Berührzone durch einen Schmierstoff (ohne Berührung einzelner Rauheiten). Die Mischreibung beschreibt den Zustand zwischen Grenz- und Flüssigkeitsreibung (teilweise Kontakttrennung durch den Schmierstoff, in Teilbereichen berühren sich noch die Rauheiten). Gasreibung entspricht vom Prinzip der Flüssigkeitsreibung, wobei die Trennung der Kontaktpartner durch ein Gas erreicht wird.

Frage 4.4 

Welche Schmierstoffe kann man allgemein unterscheiden?- Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn.

Antwort zur Frage 4.4 

Man kann allgemein folgende Schmierstoffe unterscheiden: Schmieröle, Schmierfette, Festschmierstoffe, Schmierpasten, Gleitlacke, Schmierwachse.

Frage 4.5 

Nennen Sie Vor- und Nachteile synthetischer Schmieröle. Was ist beim Einsatz synthetischer Schmieröle besonders zu beachten? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 4.4-2.

Antwort zur Frage 4.5 

Häufige Vorteile synthetischer Schmieröle sind ein großer Temperatureinsatzbereich, eine gute Alterungsbeständigkeit, ein hoher Flammpunkt und die Möglichkeit der Einstellung einer speziellen Reibungszahl. Nachteile sind i. Allg. eine starke hydroskopische Wirkung (ziehen Wasser an), ein ungünstiges hydrolytisches Verhalten (Zersetzung bei Wasserzusatz), die Gefahr chemischer Reaktionen mit z. B Dichtungswerkstoffen, Buntmetallen und Lacken, ein starkes toxisches Verhalten und der häufig hohe Preis. - Zu beachten ist beim Einsatz sythetischer Öle, dass deren vorteilhafte Eigenschaften nur bei bestimmten Betriebsbedingungen voll wirksam werden und nur dann die hohen Kosten vertretbar sind.

Frage 4.6 

Welchen Kriterien werden verwendet, um eine Einteilung der Schmieröle vorzunehmen? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 4.3.-2.

Antwort zur Frage 4.6 

Für die Einteilung (und teilweise Bezeichnung) der Schmieröle gibt es als Kriterium die Art der Herstellung, die kinematische Viskosität und die Anwendung.

Frage 4.7 

Welchen Kriterien werden verwendet, um eine Einteilung der Schmieröle vorzunehmen? - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 4.3.-2.

Antwort zur Frage 4.7 

Die drei Anteile der Schmierfette sind das Grundöl, der Eindicker und evtl. Additive. Die grundlegenden Eigenschaften des Schmierfetts werden durch die Art und Konzentration der drei Komponenten bestimmt. Bei hohem Grundölanteil entsprechen die Eigenschaften des Fetts denen des Grundöls (Fett ist weich), bei hohen Eindickeranteilen beeinflusst dieser die Eigenschaft des Fetts erheblich (Fett ist hart).

Frage 4.8 

Nennen Sie unterschiedliche Schmierungsarten und beschreiben Sie diese. - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 4.5.

Antwort zur Frage 4.8 

Bei der Schmierung unterscheidet man die Schmierung von Einzelschmierstellen und die Versorgung mehrerer Schmierstellen über Zentralschmieranlagen. Die Schmierung von Einzelschmierstellen kann manuell (z. B. mittels Fettpresse, Ölkanne oder speziellen Schmierstoffgebern), halbautomatisch (Vorrichtungen, die die Versorgung über einen bestimten Zeitraum sicherstellen, z. B. Tropf- und Dochtöler) und automatisch (Schmierstoffversorgung ist an den Betrieb der Anlage gebunden, z. B. Tauch- und Einspritzschmierung von Getrieben) erfolgen. Bei den Zentralschmieranlagen werden die Schmierstellen über eine oder mehrere Leitungen gleichzeitig oder wechselseitig in kontinuierlichem oder zyklischem Betrieb versorgt.

Frage 4.9 

Welche Verschleißarten gibt es, wenn eine Unterteilung nach dem Verschleißmechanismus vorgenommen wird? Beschreiben Sie diese Verschleißarten kurz. - Lösungshinweise s. Lehrbuch Abschn. 4.6.1

Antwort zur Frage 4.9 

Folgende Unterteilung kann nach dem Verschleißmechanismus vorgenommen werden: - Abrasion: Der Kontakt eines weichen Grundkörpers mit einem harten rauhen Gegenkörper führt zu einer Materialbeanspruchung durch Mikrospanen, Mikroflügen bzw. Mikrobrechen und häufig zum Materialabtrag. - Adhäsion: Der Kontakt zweier Bauteile führt unter Belastung zur Bildung (Verschweißungen) und Trennung von Grenzflächenbindungen im Oberflächenbereich. Häufig findet auch ein Materialübertrag statt. – Oberflächenzerrüttung: Infolge einer sich ständig ändernden Belastung und der dann stattfindenden Werkstoffermüdung entstehen Mikrorisse. Diese Risse wachsen bei andauernder Belastung weiter, bis ein Bruch entsteht oder Partikel aus dem Oberflächenbereich herausgetrennt werden. - Tribochemische Reaktionen: Infolge der tribologischen Beanspruchung finden chemische Reaktionen zwischen dem Grund- und Gegenkörper statt. Durch die Relativbewegung im Kontakt werden diese Realtionsprodukte ständig abgerieben und dann wieder neu gebildet.

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