Ursachen für Lagerkriechen in Elektromotoren

Bei einer Reihe von Motoren kam es zu Lagersystemausfällen, wobei deutliche Abriebspuren am Lagergehäuse des Lagerschilds sowie deutliche Abriebspuren an den Wellenfederscheiben im Inneren des Lagergehäuses sichtbar waren. Den Fehlermerkmalen nach zu urteilen handelt es sich um einen typischen FehlerLagerkriechenVersagen.

Wechselwirkung zwischen Lagern, Wellen und Lagerschilden

Die meisten Elektromotoren verfügen über Wälzlager. Die Reibung zwischen Wälzkörpern und Lagerinnen-/Außenringen ist Rollreibung mit minimaler Kontaktreibung. Bei der Passung zwischen Lager und Welle sowie zwischen Lager und Lagerschild handelt es sich im Allgemeinen um eine Presspassung, in wenigen Fällen handelt es sich um Übergangspassungen. Zwischen den zusammenpassenden Komponenten wird eine große Druckkontaktkraft erzeugt, wodurch Haftreibung entsteht, die das Lager relativ zur Welle und zum Lagerschild fixiert. Mechanische Energie wird durch Rotation zwischen Wälzkörpern und den Innen-/Außenringen übertragen.

Wenn die Passung zwischen Lager und Welle/Lagergehäuse zu einer Spielpassung wird, bricht das Drehmoment die statische Sperre und löst eine Gleitbewegung aus, ein Phänomen, das als Lagerkriechen bekannt ist. Das Gleiten zwischen Lagerinnenring und Welle wird als Innenringkriechen bezeichnet; Beim Gleiten zwischen dem Lageraußenring und dem Lagergehäuse handelt es sich um ein Kriechen des Außenrings.

Wenn Kriechen auftritt, wird der Lagerbereich heiß und die Vibrationen nehmen erheblich zu. Bei der Demontageprüfung werden Gleitkratzer auf der Welle oder der Oberfläche des Lagergehäuses und sogar tiefe Verschleißrillen sichtbar. Solche Symptome bestätigenLagerkriechen.

Das Kriechen des Außenrings hat schwerwiegende negative Auswirkungen auf die Ausrüstung: Es beschleunigt den Verschleiß der zusammenpassenden Komponenten und kann diese irreparabel machen, wodurch die Präzision der gekoppelten Maschinen beeinträchtigt wird. Darüber hinaus wandelt die erhöhte Reibung enorme Energie in Wärme und Lärm um, was die Betriebseffizienz des Motors drastisch verringert.

Grundursachen vonLagerkriechen

Passungstoleranz Für die Passflächen des Lagers-der Welle und des Lagergehäuses- gelten strenge Anforderungen an die Passungstoleranz. Die Toleranzangaben variieren je nach Lagergröße, Präzisionsgrad, Lastzustand und Betriebsumgebung. Unzureichende Passungstoleranzen führen zu Massenfehlern dieser Art in allen Produktionschargen.

Bearbeitungs- und Montagegenauigkeit Dies umfasst Maßtoleranzen, Oberflächenrauheit von Wellen, Lagern und Lagergehäusen sowie Montagegenauigkeit. Wenn die technischen Spezifikationen nicht eingehalten werden, verändert sich das vorgesehene Passungsspiel/Übermaß und führt zu solchen Mängeln.

Materialeigenschaften von Wellen und Lagern Die Materialauswahl ist entscheidend. Lager verschiedener Typen müssen aus passendem Lagerstahl mit hoher Festigkeit, Steifigkeit und Verschleißfestigkeit hergestellt werden, während Lagerlegierungen einen niedrigen Reibungskoeffizienten erfordern. Die richtige Materialauswahl gewährleistet einen zuverlässigen Lagerbetrieb und verringert Kriechrisiken.

Gemeinsame Abhilfelösungen fürLagerkriechen

Zu den gängigen Reparaturtechniken für Kriechschäden im Inland gehören das Einsetzen von Buchsen, Punktieren, Auftragschweißen, Bürstenplattieren, thermisches Spritzen und Laserauftragschweißen.

Auftragsschweißen: Ein Schweißverfahren, bei dem eine verschleißfeste, korrosions- oder hitzebeständige Metallschicht auf die Oberfläche oder Kante eines Werkstücks aufgetragen wird.

Thermisches Spritzen: Geschmolzenes Spritzmaterial wird durch einen Hochgeschwindigkeitsluftstrom zerstäubt und auf Bauteiloberflächen geschleudert, um eine funktionelle Beschichtung zu bilden.

Bürstenbeschichtung: Ein elektrolytisches Verfahren zur lokalen Abscheidung von Metallbeschichtungen auf Werkstückoberflächen.

Laserauftragschweißen (Laser-Overlay): Eine fortschrittliche Technologie zur Oberflächenmodifizierung.