pv-Wert erklärt – Reibungswärme bei iglidur Gleitlagern

Bei Gleitlagern kommt dem Produkt aus spezifischer Belastung p und Gleitgeschwindigkeit v eine besondere Bedeutung zu. Der pv-Wert kann als Maß für die Reibungswärme angesehen werden und kann deshalb als analytisches Mittel zur Beantwortung der Frage nach der Einsetzbarkeit eines Gleitlagers verwendet werden. Dazu wird der tatsächliche pv-Wert mit einem berechenbaren, zulässigen pv-Wert verglichen. Dieser ist abhängig vom Werkstoff der Laufpartner, von der Umgebungswärme und der Einschaltdauer.

Formel zum pv-Wert

p * v = [ ( K1 * π * λk * ΔT) / (μ * s) + (K2 * π * λs * ΔT) / (μ * b1 * 2) ] * 10⁻³

Variablen	Bedeutung
K1, K2	Konstante für Wärmeableitung (K1 = 0,5; K2 = 0,042)
s	Lagerwanddicke in mm
b1	Lagerlänge in mm
μ	Reibwert
λs	Wärmeleitfähigkeit der Welle
λk	Wärmeleitfähigkeit des Lagers
ΔT	(T_a - T_u)
T_u	Umgebungstemperatur
T_a	max. Anwendungstemperatur

Korrekturfaktor

Der zulässige pv-Wert kann im Aussetzbetrieb erhöht werden, wenn die Lagertemperatur aufgrund der kurzen Einschaltzeiten das Maximum gar nicht erreicht. Versuche haben gezeigt, dass dies bei Einschaltzeiten von unter 10 Minuten der Fall ist. Je kürzer die Einschaltzeit, desto geringer ist selbstverständlich die höchste erreichte Lagertemperatur.

Eine wichtige Größe ist dabei das Verhältnis von Einschaltdauer und Pausen. Es leuchtet ein, dass lange Pausen stärker zur Wiederabkühlung beitragen. Die unterschiedlichen Kurven der nebenstehenden Abbildung stehen für verschiedene Verhältnisse (3-mal bedeutet, dass die Pause dreimal länger dauert als die Einschaltzeit).

Wärmeleitzahlen von Wellen- bzw. Gehäusematerialien

Werkstoff	Wärmeleitzahl [W/m x k]
Stahl	46
Aluminium	204
Grauguss	58
V2A	16
Keramik	1,4
Kunststoff	0,24

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