Viele Anwender berichten von einem häufigen Problem: Ihre Drehgelenke funktionieren bei niedrigen Drehzahlen einwandfrei, aber sobald sie sich der Nenndrehzahl nähern, überhitzen sie, lecken oder blockieren sogar ganz. Die Ursache dieses Problems liegt -in 90 % der Fälle- bei den Dichtungen und Lagern.
I. Dichtungen: Das thermische Gleichgewicht bei hohen Geschwindigkeiten entscheidet über Erfolg oder Misserfolg
Bei Hochgeschwindigkeitsbetrieb steigt die lineare Geschwindigkeit der Dichtflächen exponentiell an, wodurch die durch Reibung-induzierte Wärme stark ansteigt. Drei häufige Fehler werden häufig beobachtet:
1. Zu hoher Dichtflächendruck: Die von der Feder oder dem Faltenbalg ausgeübte Vorspannkraft ist zu hoch; Infolgedessen steigen die Temperaturen bei hohen Geschwindigkeiten sprunghaft an, was zum Durchbrennen der Dichtflächen führt.
2. Für hohe Geschwindigkeiten ungeeignete Materialien: Standardmäßige Graphit- oder Gummimaterialien verschleißen unter Hochgeschwindigkeitsbedingungen schnell. Die richtige Wahl besteht darin, harte Reibungspaare-wie Siliziumkarbid (SiC) oder Wolframkarbid (WC)-gepaart mit hochtemperaturbeständigen PTFE-Sekundärdichtungen zu verwenden.
3. PV-Grenzwerte überschritten: Das Produkt aus Dichtflächendruck und -geschwindigkeit (der „PV-Wert“) wurde nicht richtig berechnet, was zu Betriebsbedingungen führte, die die zulässigen Grenzwerte des Materials überschreiten.
II. Lager: Unzureichende Präzision führt zwangsläufig zu Vibrationen bei hohen Geschwindigkeiten
Die Drehgenauigkeit eines Drehgelenks hängt vollständig von seinen Lagern ab:
Unzureichende Präzisionsklasse: Standardlager der Klasse P0- weisen einen erheblichen Rundlauffehler auf, der bei Hochgeschwindigkeitsbetrieb starke Vibrationen erzeugt. Es ist zwingend erforderlich, Präzisions-Schrägkugellager der Güteklasse P5 oder höher auszuwählen.
Unzureichendes Spiel: Ein zu großes Innenspiel führt zu einer Fehlausrichtung der Dichtflächen (Exzentrizität), während ein unzureichendes Spiel (negatives Spiel/Vorspannung) zu Überhitzung und Festfressen führt. Für Hochgeschwindigkeitsanwendungen wird C3-Freigabe empfohlen.
Falsche Schmierung: Bei hohen Drehzahlen neigt Standardfett dazu, aus dem Lager herausgeschleudert zu werden; Daher muss stattdessen ein spezielles Hochgeschwindigkeitslagerfett verwendet werden.
Zusammenfassung: Dichtungen und Lager dienen als „Herz“ und „Skelett“ eines Drehgelenks. Für Hochgeschwindigkeitsanwendungen ist es wichtig, ein ausgewogenes Dichtungsdesign in Kombination mit Präzisionslagern zu verwenden. In unserem nächsten Teil werden wir häufige Missverständnisse in Bezug auf dynamisches Auswuchten, Kühlsysteme und Strukturauswahl analysieren.