ELGOTEX-Wickelbuchsen, wartungsfrei
Merkmale
ELGOTEX-Wickelbuchsen sind wartungsfrei, korrosionsfrei sowie verschleiß- und reibungsarm. Weitere Vorteile des Faserverbundwerkstoffes sind das geringe Gewicht bei gleichzeitig hoher Tragfähigkeit und Unempfindlichkeit gegenüber Stößen und Eignung für Anwendung mit Schwingungen.
ELGOTEX-Wickelbuchsen eignen sich besonders, um wartungspflichtige Stahl- oder Bronzelager durch eine umweltfreundliche und wartungsfreie Lagerart zu ersetzen.
Wartungsfreies Gleitlagermaterial
Die Radial-Trockengleitlager haben eine Gleitschicht aus ELGOTEX und sind zweischichtig aufgebaut, ➤ Bild:
- Die äußere Schicht (der Rücken) sorgt für die Festigkeit der Buchse. Sie besteht aus durchgehenden Glasfasern, die durch einen spezifischen Wickelwinkel zusätzlich stabilisiert werden und so an Festigkeit gewinnen. Gebunden sind die Fasern in Epoxidharz.
- In der inneren Schicht (Gleitschicht) ist ein Polymer/PTFE-Garn eingesetzt, das mit Füllstoffen und Festschmierstoffen in einer Harzmatrix eingebettet ist.
Durch die Kombination von Fasern und Harzmatrix eignen sich die Buchsen bevorzugt für trocken laufende Anwendungen, siehe Tabelle.
Mikroschliffbild
einer ELGOTEX-Wickelbuchse
Beständigkeit des Gleitlagermaterials
Die Wickelbuchsen sind nichtmetallisch und daher weitestgehend medienresistent. Bei besonderen Umgebungsbedingungen bitte beim Ingenieurdienst von Schaeffler rückfragen.
Technische Daten für ELGOTEX
Wartungsfreie ELGOTEX-Wickelbuchsen haben folgende mechanische und physikalische Eigenschaften, siehe Tabelle.
ELGOTEX-Wickelbuchsen sind für Trockenlauf konzipiert. Ihre Gebrauchsdauer ist hier am längsten.
Beim Einlaufen setzt sich das Material geringfügig.
ACHTUNG
Bei Unterwasser-Einsätzen verringert sich die Lebensdauer erheblich! Der Reibungskoeffizient kann hier deutlich ansteigen!
Bei der Herstellung der ELGOTEX-Wickelbuchsen kann es zu fertigungsbedingten Fehlstellen (Poren) und Ausfransungen im PTFE kommen! Diese sind technologisch nicht auszuschließen und stellen keine Funktionsbeeinträchtigung dar!
Eigenschaften von ELGOTEX
Eigenschaft | Belastung | |||
|---|---|---|---|---|
Maximaler pv-Wert** | pv | 2,8 N/mm2 · m/s | ||
Zulässige spezifische Lagerbelastung** | statisch | pmax | 200 N/mm2 | |
rotierend, oszillierend | 140 N/mm2 | |||
Zulässige Gleitgeschwindigkeit | v | 0,18 m/s | ||
Zulässige Betriebstemperatur | ϑ | –20 °C bis +130 °C | ||
Reibungskoeffizient | μ | 0,03 – 0,2 | ||
Gebrauchsdauerverhalten bei | ||||
|
|
|
|
|
| Trockenlauf | +++ | ||
Fett- und Ölschmierung | + | |||
Medienschmierung, Wasserschmierung | + | |||
Bedeutung der Symbole: | |
+++ | sehr gut |
+ | ausreichend. |
**Aus pv-Diagrammen geht die maximal zulässige Lagerbelastung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit hervor.
**Für statische Belastungen über 180 N/mm2 ist bei ELGOTEX-Wickelbuchsen die Auslegung vom Ingenieurdienst von Schaeffler zu prüfen. Alternativ empfehlen wir ab diesem Lastbereich den Einsatz von ELGOGLIDE-Gleitbuchsen.
Abdichtung
Die Standardgleitbuchsen ohne Nachsetzzeichen sind nicht abgedichtet. Diese können aber mit vorgeschalteten, separaten Dichtungen kombiniert werden, um das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit zu verhindern.
Gleitbuchsen ZWB gibt es auf Anfrage mit beidseitiger, integrierter Dichtung 2RS oder einseitiger, integrierter Dichtung RS.
ACHTUNG
Bei der Gestaltung der Abdichtung muss berücksichtigt werden, dass durch den Verschleiß der Gleitschicht das Lagerspiel zunimmt.
Schmierung
Während der Einlaufphase werden PTFE-Partikel von der Gleitschicht auf die Gegenlauffläche übertragen. Dadurch füllen sich die geringen Rauheiten der Wellenoberfläche. Erst diese tribologisch glatte Oberfläche in Verbindung mit den gelösten PTFE-Partikeln ermöglicht die lange Gebrauchsdauer der Lager.
ACHTUNG
Wartungsfreie ELGOTEX-Wickelbuchsen haben keine Nachschmiereinrichtung und dürfen nicht geschmiert werden!
Schmierung bei trocken eingelaufenen, wartungsfreien ELGOTEX-Wickelbuchsen zerstört den notwendigen Glättungseffekt und verringert die Gebrauchsdauer der Lager erheblich!
Betriebstemperatur
Die zulässige Betriebstemperatur für wartungsfreie ELGOTEX-Wickelbuchsen liegt zwischen –20 °C und +130 °C.
Nachsetzzeichen
Nachsetzzeichen der lieferbaren Ausführungen siehe Tabelle.
Lieferbare Ausführungen
Nachsetzzeichen | Beschreibung | Ausführung |
|---|---|---|
RS | einseitig mit Standardlippendichtung | Sonderausführung, auf Anfrage |
2RS | beidseitig mit Standardlippendichtung |
Konstruktions- und Sicherheitshinweise
Zusätzlich zu den hier beschriebenen Konstruktions- und Sicherheitshinweisen sind die Hinweise in den Technischen Grundlagen zu beachten:
- Theoretisches Lagerspiel bei ELGOTEX-Wickelbuchsen
- Gestaltung der Lagerung
- Empfohlene Einbautoleranzen
- Fluchtungsfehler bei Gleitbuchsen
- Einpressen der Buchsen.
ACHTUNG
Gleitbuchsen nicht für räumliche Einstellbewegungen einsetzen! Eine Schiefstellung der Welle reduziert die Gebrauchsdauer!
Reibung
Die charakteristischen Reibungskoeffizienten, die Berechnung des Lagerreibmoments sowie der typische Verschleißverlauf sind in den Technischen Grundlagen angegeben.
Dimensionierung und Lebensdauer
Die Dimensionierung der Gleitbuchsen 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 lässt sich unter Einhaltung des Gültigkeitsbereiches berechnen.
Berechnungsbeispiel Buchse ZWB607060
Die Berechnung der Lebensdauer der Buchse erfolgt aufgrund der Gleitschicht ELGOTEX.
Gegeben
Zur Berechnung der Lebensdauer sind gegeben:
- Hochbelastete Drehpunkte eines Winkelhebels
- Welle aus Stahl (hartverchromt, Rautiefe Rz 1,6)
- Punktlast (drehende Welle, stehende Buchse).
Betriebsparameter
Lagerbelastung | Fr | = | 120 000 N |
Schwenkwinkel | β | = | 30° |
Schwenkfrequenz | f | = | 6 min–1 |
Betriebstemperatur | ϑmin | = | 0 °C |
ϑmax | = | +30 °C |
Lagerdaten
ELGOTEX-Buchse | = | ZWB607060 | ||
| dynamische Tragzahl | Cr | = | 504 000 N |
Innendurchmesser | Di | = | 60 mm | |
Breite der Buchse | B | = | 60 mm | |
Gleitwerkstoff | ELGOTEX | |||
Gesucht
- Lager mit der geforderten Lebensdauer Lh ≧ 15 000 h.
Zulässige Belastungen prüfen
ACHTUNG
Die Gültigkeit für die zulässigen Belastungen und Gleitgeschwindigkeiten ist zu prüfen, da nur innerhalb von diesem Bereich eine sinnvolle Lebensdauerberechnung möglich ist!
Spezifische Lagerbelastung
Die spezifische Lagerbelastung mit Hilfe des spezifischen Belastungskennwerts K berechnen und auf Gültigkeit prüfen:
Gleitgeschwindigkeit bei Schwenkbewegung
Die Gleitgeschwindigkeit mit Hilfe des Innendurchmessers Di und dem Schwenkwinkel β berechnen und auf Gültigkeit prüfen:
Spezifische Reibenergie pv
Die spezifische Reibenergie pv auf Gültigkeit prüfen.
Lebensdauerformel ermitteln
Für die Berechnung der Lebensdauer muss die gültige Lebensdauerformel gewählt und anschließend korrigiert werden.
Wahl der gültigen Lebensdauerformel
Für wartungsfreie Gleitlager gilt:
Korrekturfaktoren, abhängig von der Lagerart
Die für das Gleitlagermaterial ELGOTEX benötigten Korrekturfaktoren sind aus der Matrix zu wählen und die Lebensdauerformel entsprechend zu korrigieren.
Baureihe | Gleitschicht | Bewegung | Korrekturfaktoren | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
fp | fv | fpv | fpv* | fϑ | fR | fW | fA | fB | fL | fα | fβ | fHz | |||
ZWB | ELGOTEX | rotativ | ■ | ‒ | ‒ | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ‒ | ‒ | ■ | ‒ |
Korrigierte Lebensdauerformel
Lebensdauer berechnen
Die Werte für die Korrekturfaktoren der korrigierten Lebensdauerformel sind den Diagrammen zu entnehmen. Der spezifische Gleitlagerfaktor KL = 7 000.
Korrekturfaktoren
Korrekturfaktor | Wert |
|---|---|
Last fp | 0,99 |
Reibenergie fpv* | 0,9 |
| |
| |
Temperatur fϑ | 1 |
Rautiefe fR | 0,82 |
Werkstoff fW | 1 |
Umlaufverhältnis fA | 1 |
Breitenverhältnis fB | 0,7 |
B/d = 1 | |
Schwenkwinkel fβ | 0,75 |
Lebensdauer Lh
Die Lebensdauer ergibt sich aus:
Ergebnis
Die gewählte ELGOTEX-Gleitbuchse ZWB607060 erfüllt die geforderte Lebensdauer Lh ≧ 15 000 h.