Ermüdungslebensdauer und Leistungsfähigkeit PVD-beschichteter Wälzlager

Wälzlager übernehmen in Antriebssträngen die wichtige Aufgabe, Bauteile drehbeweglich zu führen, gegeneinander abzustützen und die dabei auftretenden Kräfte aufzunehmen und zu übertragen. Schäden an diesem Maschinenelement können u. a. auf Grund ungünstiger Betriebs- und Schmierungsbedingungen auftreten. Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit stehen PVDBeschichtungen als eine Möglichkeit zur Modifikation der Oberfläche von Wälzlagern. Von besonderer Bedeutung ist dabei neben einem sehr guten Verschleißschutz der PVD-beschichteten Lager auch eine hohe Ermüdungslebensdauer. Versuche zeigen, dass sich die Ermüdungslebensdauer von Wälzlagern mit Hilfe von PVD-Beschichtungen bei den vorliegenden Betriebsbedingungen z. T. deutlich verlängern lässt. Tribologische Wechselwirkungen spielen dabei, ebenso wie die Einglättung der Oberflächen, eine entscheidende Rolle. Theoretische Betrachtungen führen zu der Erkenntnis, dass PVD-Schichten die oberflächennah auftretenden Spannungen wesentlich beeinflussen und sich auf diese Weise positiv auf die Ermüdungslebensdauer auswirken können. Beim Einsatz von PVD-beschichteten Lagern in einem Getriebe und einer Axialkolbenpumpe konnten die gewonnen Erkenntnisse bestätigt werden. Die Leistungsfähigkeit von PVD-Beschichtungen wurde demonstriert.