WSK Tribologie 2

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Author:
Anonymous
ID:
29079
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WSK Tribologie 2
Updated:
2010-08-05 19:51:41
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WSK
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WSK
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  1. Was ist das Stribeck-Diagramm?
    • Abhängigkeit des Reibungskoeffizienten im geschmierten System von Gleitgeschwindigkeit v, Viskosität des Schmierstoffs (n mit langem strich), Pressung/Belastung im Gleitlager
  2. Abhängigkeit der Übergangsgeschwindigkeit vü von der Prüflast F
  3. Welche Verschleißmechanismen gibt es?
    • Oberflächenzerüttung
    • Abrasion
    • Adhäsion
    • Tribochemische Reaktionen
  4. Was ist die Adhäsion?
    Welche Verschleißerscheinungsformen?
    • Ausbildung von Grenzflächen-Haftverbindungen im Kontaktbereich (z.B. Kaltverschweißung)
    • Trennung durch die Relativbewegung
    • Verschleißerscheinungsformen:
    • Fresser, Löcher, Kuppen, Schuppen, Materialübertrag
  5. Welche Ursachen hat die Adhäsion?
    • atomare bzw. molekulare Wechselwirkung
    • chemische Bindungen
    • Haupt-und Nebenvalenzbindungen
  6. Wovon ist die Adhäsionsneigung abhängig?
    • Oberflächenmikrostruktur
    • Härte
    • Formänderungsvermögen
    • Grenzflächendichte freier Elektronen
    • Typisch für Metallpaarungen
  7. Was ist die Oberflächenzerrüttung?
    Verschleißerscheinungsformen?
    • Ermüdung und Rissbildung in Oberflächenbereichen durch tribologische Wechselbeanspruchung, die zu Materialtrennungen führen
    • Verschleißerscheinungsformen:
    • Risse, Grübchen
  8. Ursachen für Oberflächenzerrüttung?
    • ähnlich der Ermüdung von Massivmaterial (Volumenermüdung)
    • wiederholte Beanspruchung
    • belastungs-und zyklenabhängig
    • häufig bei Hertz`schen Kontakten
  9. Entwicklungsperioden der Oberflächenzerrüttung
    • Inkubationsperiode (Gefügeänderung, Eigenspannungsbildung)
    • Entstehung und Entwicklung von Submikrorissen
    • Rissausbreitung (Mikrorisse) bzw. –vereinigung
    • Endgültiger Bruch (Ausbruch)
  10. Was ist die Abrasion?
    Verschleißerscheinungsformen?
    • Materialabtrag durch ritzende Beanspruchung (Mikrozerspanungsprozeß)
    • Kratzer, Riefen, Mulden, Wellen
  11. Ursachen für Abrasion?
    • Gegenkörper rauer bzw. härter
    • Harte Partikel
    • Mikropflügen
    • Mikrospanen
  12. Abrasion abhängig von?
    • Härte
    • Kontaktkräfte
    • Oberflächenstruktur
    • Partikelgeometrie
  13. Abrasion in Abhängigkeit vom Angriffswinkel
  14. Abrasion in Anhängigkeit von der Härte des Abrasivstoffes
  15. Was sind Tribochemische Reaktionen?
    Verschleißerscheinungsformen?
    • Entstehung von Reaktionsprodukten durch die Wirkung von tribologischer Beanspruchung bei chemischer Reaktion von Grundkörper, Gegenkörper und angrenzendem Medium
    • Verschleißerscheinungsformen:
    • Partikel, Schichtbildung
  16. Was können die Reaktionsprodukte bewirken?
    • Geänderte Eigenschaften von Reaktionsprodukten z.B.: tribochemisch gebildete Oxidschichten
    • Geänderte Eigenschaften der äußeren Grenzschicht können sich sowohl positiv als auch negativ auswirken
    • Negativ: harte Oxide auf einem weichen Metall wie z. B. Al2O3auf Al erhöhen den Verschleiß, wenn die Oxidschichten abplatzen und anschließend abrasiv wirken
    • Positiv: Oxide mit geringer Scherfestigkeit auf einem harten Substrat wirken sich wiederum reibungs-und verschleißminderndaus.
  17. Auswirkung der Härte auf die Verschleißmechanismen?
    • Adhäsion:
    • Bereich plastischer Verformung/ Deformation geringer. Bei weichen Werkstoffen werden größere Volumina erfasst.
    • Oberflächenzerrüttung:
    • Verringerung der kritischen Deformationen durch höhere zulässige Werkstoffanstrengung (Härte, Streckgrenze).
    • Abrasion:
    • Das Eindringen der Kontaktpartner wird verringert. Dadurch werden bei Relativbewegung kleinere Furchen erzeugt.
    • Tribochemische Reaktion:
    • Durch Verminderung der realen Kontaktfläche verkleinert sich der Reaktionsbereich.Tribochemisch gebildete Oxide (z.B.: Fe3O4mit 400 HV) sind weicher als angrenzende Kontaktfläche. (Diese Oxide wirken dann nicht abrasiv).
  18. Maßnahmen zur Verschleißminderung bei Adhäsion?
    • Schmierung
    • Vermeidung von Überbeanspruchung, durch welchen der Schmierfilm, die Absorptions-und Reaktionsschichten durchbrochen werden;
    • Bei Festkörperreibung:
    • Vermeidung der Paarungen Metall/Metall; statt dessen Kunststoff/Metall, Keramik/Metall, Kunststoff/Kunststoff, Keramik/Keramik, Kunststoff/Keramik;
    • Bei metallischen Paarungen:
    • keine kfz-Metalle,
    • sondern krz und hex Metalle;
    • Werkstoff mit heterogenem Gefüge
  19. Maßnahmen zur Verschleißminderung bei Oberflächenzerrüttung?
    • Werkstoff mit hoher Härte und hoher Zähigkeit (Kompromiss)
    • Homogene, feinkörnige und verunreinigungsfreie Werkstoffe (z. B. Wälzlagerstähle)
    • Druckeigenspannungen in den Oberflächenzonen, z. B. durch induktives Randschichthärten, Kaltverfestigen, Aufkohlen oder Nitrieren
    • Vermeidung von Verunreinigungen
  20. Vermeidung von Schwingungsverschleiß?
    • Keine Relativbewegung
    • -Konstruktiv
    • -Erhöhung der Pressung z.B. durch Schrumpfen oder durch Rillen
    • Trennung der Werkstoffe
    • -Fett mit Zusätzen (MoS2, Teflon…)
    • -Schichten: z.B.: Phosphatieren, Nitrieren, Verchromen, Verkupfern
    • Werkstoffe
    • -GGL anstelle Stahl
    • -Hart besser als weich
    • -Glatt besser als rau
  21. Maßnahmen zur Verschleißminderung bei Abrasion?
    • Härte des beanspruchten Werkstoffs mindestens um den Faktor 1,3 größer als die Härte des Gegenkörpers
    • Harte Phasen, z.B. Carbide in zäher Matrix
    • Wenn das angreifende Material härter als der Werkstoff ist: zäher Werkstoff
  22. Maßnahmen zur Verschleißminderung bei Tribochemischer Reaktion?
    • Keine Metalle, höchstens Edelmetalle, statt dessen Kunststoffe und keramische Werkstoffe
    • Formschlüssige anstelle von kraftschlüssigen Verbindungen
    • Zwischenstoffe und Umgebungsmedium ohne oxidierende Bestandteile
    • Hydrodynamische Schmierung
  23. Aufgaben der Schmierstoffe?
    • Trennen der Kontaktpartner
    • Verbesserung der Wärmeabfuhr (Kühlung)
    • Gewährleistung des Korrosionsschutzes
    • Schutz gegen von außen eindringende Verunreinigungen
    • Schwingungsdämpfung
    • Minderung des Verschleißes mit seinen schädigenden Auswirkungen
  24. Wie lassen sich die Schmierstoffe einteilen und welche sind die wichtigsten?
  25. Prinzip und Aufbau von Festschmierstoffen?
    • Lamellenstruktur:
    • Durch die Lamellenstruktur der Festschmierstoffe werden aufeinander gleitende Oberflächen getrennt.
  26. Werkstoffliche Maßnahmen zum Verschleißschutz
    • Auswahl des Grundwerkstoffes:
    • Geringe Adhäsionsneigung
    • hohe Härte (Abrasion)
    • hohe Zähigkeit (Oberflächenzerrüttung)
    • Randschichtbehandlung zur Erhöhung der Härte des Grundwerkstoffes
    • Kaltverfestigen, Härten, Nitrieren, Borieren, Vanadieren, Implantieren, Oxidieren,
    • Randschichtumschmelzen
    • Erhöhung der Härte und Verringerung der Reibung durch Beschichtung des Grundwerkstoffes
    • Auftragsschweißen, Verbundguss, galvanische Schichten, PVD-und CVD-Schichten
    • Konstruktive Lösungen für „Schichten“
    • Aufschrauben, Aufkleben, Auflöten

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