Anlaufscheiben, Streifen, wartungsarm
Merkmale
Wartungsarme Anlaufscheiben werden für drehende und oszillierende eingesetzt. Streifen werden vorwiegend für lineare Bewegungen eingesetzt oder als Ausgangsmaterial für weitere Bauformen verwendet, zum Beispiel für Halbschalen oder Sondergeometrien.
Diese Gleitlager sind Lager für kleinste Bauräume.
ACHTUNG
Sollen die Gleitlager im Bereich Aerospace oder in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie eingesetzt werden, bitte beim Ingenieurdienst von Schaeffler rückfragen!
Wartungsarmes Gleitlagermaterial
Für wartungsarme Metall-Polymer-Verbundgleitlager von Schaeffler wird das Gleitmaterial E50 verwendet. Basis der Gleitschicht ist Polyoxymethylen POM.
Bei dem dreischichtigen Werkstoff ist auf einem Stahlrücken eine poröse Zinn-Bronze-Zwischenschicht aufgesintert, deren Poren mit der darüber liegenden Gleitschicht gefüllt sind, siehe Tabelle und ➤ Bild.
Gleit- und Zwischenschicht
E50
Chemisches Element | Massenanteil | Schichtdicke | ||
|---|---|---|---|---|
w | ||||
% | mm | |||
Zwischenschicht | Gleit-schicht | Zwischenschicht | Gleit-schicht | |
Polyoxymethylen POM | ‒ | 99,6 – 99,8 | 0,15 – 0,5 | 0,2 – 0,5 |
Füllstoffe | max. 0,95 | max. 0,4 | ||
Zinn Sn | 10 – 12 | ‒ | ||
Kupfer Cu | Rest | ‒ | ||
Wartungsarmes Gleitlagermaterial E50
Oberflächenschutz
Das Gleitlagermaterial hat standardmäßig als Oberflächenschutz eine Zinnschicht.
Streifen EGS..-E50 mit Stahlrücken sind unverzinnt und haben eine Kupferschicht am Rücken.
Beständigkeit des Gleitlagermaterials
Die Beständigkeit des Materials E50 hängt von den chemischen Eigenschaften der einzelnen Schichten ab:
- Das Material E50 ist gegenüber vielen Schmierfetten beständig.
- Die verzinnte Stahloberfläche bei Anlaufscheiben schützt in den meisten Fällen ausreichend vor Korrosion.
ACHTUNG
Gegen saure (pH ＜ 5) und alkalische Medien (pH ＞ 9) ist das Material E50 nicht beständig!
Technische Daten für E50
Die Gleitschicht E50 ist ein wartungs- und verschleißarmer Werkstoff mit guten Dämpfungseigenschaften und langen Nachschmierintervallen. Er kann bei drehenden und oszillierenden Bewegungen und für langhubige Linearbewegungen eingesetzt werden, ist wenig empfindlich bei Kantenbelastung und unempfindlich gegen Stöße.
Das wartungsarme Gleitlagermaterial E50 hat folgende mechanische und physikalische Eigenschaften, siehe Tabelle.
Eigenschaften von E50
Eigenschaften | Belastung | ||
|---|---|---|---|
Maximaler pv-Wert | pv | 3 N/mm2 · m/s | |
Zulässige spezifische Lagerbelastung | statisch | pmax | 140 N/mm2 |
rotierend, oszillierend | 70 N/mm2 | ||
Zulässige Gleitgeschwindigkeit | vmax | 2,5 m/s | |
Zulässige Betriebstemperatur | ϑ | –40 °C bis +110 °C | |
Wärmeausdehnungskoeffizient | Stahlrücken | αSt | 11 · 10–6 K–1 |
Wärmeleitzahl | Stahlrücken | λSt | ＜4 Wm–1K–1 |
Reibungskoeffizient | μ | 0,02 bis 0,2 | |
Schmierung
Das wartungsarme Gleitlagermaterial E50 hat Schmiertaschen. Die Schmiertaschen speichern den Schmierstoff, wodurch in den meisten Fällen eine Erstschmierung ausreichend ist.
Die Gebrauchsdauer erhöht sich, wenn regelmäßig nachgeschmiert wird.
Schmierfette
Wartungsarme Gleitlager aus E50 müssen mit geeignetem Fett oder Öl geschmiert werden.
Lithiumverseifte Fette auf Mineralölbasis sind gut geeignet.
Fettzusätze wie Molybdändisulfid, Zinksulfid oder andere Festschmierstoffe sind ungünstig, weil sie den Verschleiß erhöhen. Fette dürfen maximal 5% MoS2 enthalten.
Betriebstemperatur
Die zulässige Betriebstemperatur für wartungsarme Gleitlager beträgt zwischen –40 °C und +110 °C.
Nachsetzzeichen
Nachsetzzeichen der lieferbaren Ausführungen, siehe Tabelle.
Lieferbare Ausführungen
Nachsetzzeichen | Beschreibung | Ausführung |
|---|---|---|
E50 | wartungsarme Gleitschicht, | Standard |
Konstruktions- und Sicherheitshinweise
Die Hinweise zu Gestaltung der Lagerung sowie zum Ein- und Ausbau sind zu beachten.
Reibung
Die charakteristischen Reibungskoeffizienten und die Berechnung des Lagerreibmoments sind in den Technischen Grundlagen angegeben.
Dimensionierung und Lebensdauer
Die Dimensionierung der Anlaufscheiben und Streifen ist in den Technischen Grundlagen zusammengefasst.
Abhängig davon, ob das Lager dynamisch oder statisch belastet wird, sind zu prüfen:
- Statische Tragsicherheit S0
- Maximal zulässige spezifische Lagerbelastung p
- Maximal zulässige Gleitgeschwindigkeit v
- Maximale spezifische Reibenergie pv.
ACHTUNG
Die Lebensdauer der Anlaufscheiben lässt sich unter Einhaltung des Gültigkeitsbereiches berechnen!
Für die Abschätzung der Lebensdauer bei Streifen EGS sollte der Ingenieurdienst von Schaeffler kontaktiert werden!
Gestaltung der Gegenlaufflächen
Welle und Gegenlauffläche der Lagerung müssen entsprechend folgender Vorgaben ausgeführt werden.
Die Wellen oder Teile der Gegenlaufflächen sind anzufasen und alle scharfen Kanten sind zu verrunden. Dies ermöglicht eine einfachere Montage und verhindert Beschädigungen an der Gleitschicht.
Maßnahmen
Die Gegenlauffläche ist grundsätzlich breiter auszuführen als das Lager, damit sich keine Absätze in der Gleitschicht bilden.
Die optimale Gebrauchsdauer wird erreicht bei einer Rautiefe der Gegenlauffläche von Rz 2 bis Rz 3:
- Bei Schmierung der Gleitschicht E50.
ACHTUNG
Sehr kleine Rautiefen erhöhen die Gebrauchsdauer nicht, größere Rautiefen senken sie deutlich!
Oberflächengüte
Geschliffene oder gezogene Oberflächen sind als Gegenlauffläche zu bevorzugen. Feingedrehte oder feingedreht rollierte Oberflächen, auch mit Rz 2 bis Rz 3, können größeren Verschleiß verursachen, da beim Feindrehen wendelförmige Fertigungsrillen entstehen.
Sphäroguss GGG hat ein offenes Oberflächengefüge und ist deshalb auf Rz 2 oder besser zu schleifen.
Wärmeabfuhr
Auf eine einwandfreie Wärmeabfuhr ist zu achten:
- Liegt mediengeschmierter Betrieb vor, so transportiert überwiegend die Schmierflüssigkeit die Wärme ab.
- Bei wartungsarmen Gleitlagern wird die Wärme durch das Gehäuse und die Welle abgeführt.
Schutz gegen Korrosion
Eine Korrosion der Gegenlauffläche wird durch Abdichtung oder Verwendung von korrosionsbeständigem Stahl verhindert. Alternativ lassen sich geeignete Oberflächenbehandlungen durchführen.
Bei der Gleitschicht E50 wirkt zusätzlich der Schmierstoff gegen Korrosion.
Tribokorrosion
Aufgrund der standardmäßigen Zinnschicht tritt zwischen dem Stahlrücken des Gleitlagermaterials und dem Gehäuse nur selten Tribokorrosion auf. In solchen Fällen wirken galvanische Schutzschichten verzögernd.
Elektrochemische Kontaktkorrosion
Unter ungünstigen Bedingungen können sich galvanische Zellen (Lokalelemente) bilden, die die Gebrauchsdauer durch Korrosion des Stahles senken. Dies sollte bereits bei der Konstruktion geprüft und durch Versuche geklärt werden. Im Zweifel bitte beim Ingenieurdienst von Schaeffler rückfragen.
Bearbeiten der Gleitlager
Metall-Polymer-Verbundgleitlager lassen sich spanend und spanlos bearbeiten, zum Beispiel kürzen, bohren oder biegen.
Vorgehensweise:
- Die Gleitlager von der Gleitschicht-Seite her trennen, denn der Grat, der beim Trennen entsteht, stört an der Lauffläche
- Lagerelemente anschließend reinigen
- Blanke Stahlflächen wie Schnittkanten vor Korrosion mit Öl oder galvanischen Schutzschichten schützen.
ACHTUNG
Beim Galvanisieren mit hohen Stromdichten oder langen Beschichtungszeiten sind die Gleitschichten abzudecken, damit Ablagerungen verhindert werden!
Die Bearbeitungstemperatur darf +110 °C bei der Gleitschicht E50 nicht überschreiten!
Alternative Verbindungstechniken
Wenn das Verstiften und Verschrauben unwirtschaftlich sind, gibt es alternativ kostengünstigere Verbindungstechniken:
- Laserschweißen
- Weichlöten
- Kleben.
ACHTUNG
Die Bearbeitungstemperatur darf +110 °C bei der Gleitschicht E50 nicht überschreiten!
Klebstoff darf nicht auf die Einlauf- oder Gleitschicht gelangen!
Bei der Verwendung von Klebstoff ist immer Auskunft bei den Klebstoffherstellern einzuholen, besonders zu Klebstoffwahl, Oberflächenvorbereitung, Aushärtung, Festigkeit, Temperaturbereich und Dehnungsverhalten!