Untersuchungen einer Lebensdauererhöhung von Zylinderrollenlagern durch eine gezielte Modifikation der Randzone

Aus Untersuchungen zur Wälzkontaktermüdung an Wälzlagern ist bekannt, dass die Eigenschaften der Bauteilrandzone und -oberfläche im direkten Zusammenhang mit der Bauteillebensdauer stehen. Insbesondere die Oberflächenrauheit sowie die Eigenspannungen sind hier maßgebend. Eine Steigerung der Ermüdungslebensdauer kann durch Druckeigenspannungen in der oberflächennahen Randzone erzielt werden, in der die durch die Wälzbeanspruchung hervorgerufenen Orthogonalschubspannungen ein Maximum erreichen. In diesem Beitrag wird anhand von Lebensdauerversuchen an Zylinderrollenlagern, bei denen durch eine kurzzeitig sehr hohe äußere Last Druckspannungen in die Randzone der Laufflächen eingebracht wurden, der Einfluss des Eigenspannungszustandes auf die Ermüdungslebensdauer gezeigt. Weiterhin werden Hartdrehversuche an gehärteten Probekörpern aus Wälzlagerstahl (100Cr6) durchgeführt, bei denen eine Variation der Prozessstellgrößen unterschiedliche Randzoneneigenschaften hervorruft. Zudem werden auf einem Wälzlagerprüfstand Screeningtests an Zylinderrollenlagern vorgenommen, bei denen die Änderungen der Randzoneneigenschaften unter standardisierten Betriebsbedingungen herausgearbeitet werden.