Axialprofilierung in COMBROS PG

Die axiale Profilierung ist eine gängige Maßnahme zur Reduzierung der lokalen Kontaktintensität in Planetenradgleitlagern. Dabei werden grundsätzlich zwei unterschiedliche Konzepte angewendet. Zum einen wird eine Profilentlastung an Lagerkanten mit hohen Drücken eingesetzt, welches jedoch eine Verringerung der tragenden Lagerbreite mit sich bringt. Zum anderen wird eine kontinuierliche parabelförmige Charakteristik über der gesamten Lagerbreite verwendet, womit eine deutliche Verringerung des Druckniveaus erreicht werden kann. Der Vorteil bei dieser Methode ist, dass die Kantenbelastung aus der Kippbewegung des Planeten relativ zum Bolzen um die Achse in Belastungsrichtung resultiert. Dadurch kann ein großer Bereich nahezu konstanter Schichtdicke bei Nennlast aufgebaut werden. Dieses kontinuierliche Druckniveau in axialer Richtung geht mit einer homogenen Lastverteilung im Lager einher. Der Einfluss der axialen Profilierung auf das Druckniveau wurde in einer Veröffentlichung von Hagemann und Ding ausführlich untersucht.

Das am Institut für Tribologie entwickelte Ergänzungsprogramm für COMBROS PG ermöglicht eine automatisierte Optimierung der Axialprofilierung des Planetenbolzens. Der Algorithmus knüpft an das bestehende Planetenradgleitlagerberechnungsprogramm an und ermittelt die Koeffizienten eines Polynoms sechsten Grades für die axiale Profilierung. Durch die Möglichkeit der Eingabe von Startkoeffizienten können bestehende Lagerkonzepte einfacher optimiert werden. Zusätzlich kann über die Auswahl verschiedener Optimierungsgrößen und Konvergenzkriterien die Profilierung des Lagers spezifisch für variable Betriebsfälle angepasst werden.