Ressourceneffizienz durch Selbstschmierung hochbeanspruchter Maschinenelemente am Beispiel ölgetränkter Sinterzahnräder; Teilvorhaben: Tribometrie
Forschungsthema
Kurztitel | SinziA (Sinterzahnräder in industriellen Anwendungen) |
Projektbeginn | Q4/2020 |
Förderung | BMWK 03LB3001A Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, BMWK |
Projektpartner | Getriebebau NORD GmbH OSK Kiefer GmbH Miba Sinter GmbH Hilti AG |
Kontakt | Dr.-Ing. T. Lohner |
Projektbeschreibung
In technischen Anwendungen kann Selbstschmierung durch Tränkung gesinterter Maschinenelemente mit flüssigem Schmierstoff realisiert werden. Das Prinzip der Selbstschmierung leitet sich dabei u. a. vom Kniegelenk ab, bei dem die Poren der Menisken als Reservoir und Kanäle für Gelenkflüssigkeit dienen. Bei Belastung kann die Gelenkflüssigkeit austreten und das Gelenk schmieren und bei Entlastung wird diese wieder eingezogen. In technischen Systemen kann die bedarfsgerechte Bereitstellung von gerade so viel Schmierstoff wie nötig ausreichen, um die Schmierung aufrecht zu erhalten (siehe Abbildung). Dadurch werden erhebliche Gewichts- und Bauraumreduzierungen erzielt, der Bedarf an treibhausgasintensivem Schmierstoff verringert, die Konstruktion vereinfacht und gleichzeitig die Verlustleistung der Maschinen minimiert.
In hochbeanspruchten Anwendungen wird die Selbstschmierung von Maschinenelementen mittels ölgetränktem Sintermaterial bislang noch nicht genutzt. Im Rahmen von SinziA soll der Einsatzbereich von Selbstschmierung auf hohe Beanspruchungen am Beispiel ölgetränkter Sinterzahnräder erweitert und dadurch der Transfer des Verfahrens in eine Vielzahl von Anwendungen branchenübergreifend ermöglicht werden. Die Vorarbeiten aus vorangegangenen Grundlagenuntersuchungen werden in einem Verbund aus Wissenschaft, Industrie und Anwendern systematisch weiterentwickelt. Experimentelle Untersuchungen unter Labor- sowie unter industriellen und realen Einsatzbedingungen werden mit hochauflösender Analytik verbunden, um praxisorientierte Gestaltungsrichtlinien für selbstgeschmierte und hochbeanspruchte Maschinenelemente abzuleiten. Durch das hohe Potential in einer Vielzahl von Anwendungen ist die Selbstschmierung eine sehr vielversprechende Technologie für leichtbauende und ressourceneffiziente Antriebssysteme mit einem großen Skaleneffekt zur CO2-Einsparung.