Einfluss von Wasser in Hochleistungsschmierstoffen auf die Wälzlagerlebensdauer

Aufgrund zunehmender Leistungsdichte und stetig steigender Anforderungen werden in modernen Zahnradgetrieben in wachsendem Maße hochleistungsfähige Schmierstoffe eingesetzt. Daher kommen in Hochleistungsgetrieben neben Mineralölen zunehmend synthetische Schmierstoffe zum Einsatz. Durch Verunreinigungen im Schmierstoff, wie z. B. Wasser, kann die Schmierfähigkeit der verwendeten Schmierstoffe jedoch erheblich gemindert werden. Aus früheren Untersuchungen mit Mineralölen ist bekannt, dass die Lebensdauer von Wälzkontakten durch kleine Mengen Wasser deutlich reduziert werden kann. Allerdings war der Einfluss von Wasser in Polyglykolen und Polyalphaolefinen bisher kaum bekannt. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher festzustellen, welchen Einfluss Wasser in Hochleistungsschmierstoffen auf die Lebensdauer von Wälzlagern hat. Es wurde der Einfluss von Wasser hauptsächlich bei Polyglykol sowie bei Ester, Polyalphaolefin (PAO) und Mineralöl untersucht. Bei diesen getesteten Ölen wiesen die Nennviskositäten gleiche Werte auf. Die Schmierstoffe waren Praxisschmierstoffe aus dem Anwendungsgebiet Windkraftanlagengetriebe. Zusätzlich wurde auch ein Schaltgetriebeöl aus dem Fahrzeuggetriebebereich mit geringerer Nennviskosität getestet.
Zur Untersuchung der Wälzlagerlebensdauer wurden drei Radiallagerprüfstände und zwei axial belastete FE8-Prüfstände verwendet. Als Prüflager wurden auf den Radiallagerprüfständen Pendelrollen- und Rillenkugellager eingesetzt. Auf den FE8-Prüfständen wurden Schrägkugel- und Axialzylinderrollenlager untersucht.
Zur Ermittlung von Referenzlebensdauern wurden auch Lebensdauerversuche mit verschiedenen Lagertypen und Schmierstoffen ohne Wasserzugabe durchgeführt.