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Weiterentwicklung des NanoBlade-Projektes: Entwicklung und Herstellung eines gekapselten Gleitlagers der Kettenumlenkung

  • Die vorliegende Bachelor-Thesis wurde im Rahmen des Bachelorstudiengangs an der Hochschule Offenburg in der Sparte S der Fertigungsplanung der Hugo Kern und Liebers GmbH und Co. KG verfasst. Ziel dieser Abschlussarbeit ist es, die Lagerung der vorderen Kettenumlenkung weiter zu optimieren, um die Standzeit zu verbessern. Der Fokus der Arbeit liegt dabei in der Optimierung des Seriengleitlagers,Die vorliegende Bachelor-Thesis wurde im Rahmen des Bachelorstudiengangs an der Hochschule Offenburg in der Sparte S der Fertigungsplanung der Hugo Kern und Liebers GmbH und Co. KG verfasst. Ziel dieser Abschlussarbeit ist es, die Lagerung der vorderen Kettenumlenkung weiter zu optimieren, um die Standzeit zu verbessern. Der Fokus der Arbeit liegt dabei in der Optimierung des Seriengleitlagers, bzw. der Entwicklung und Herstellung eines speziell gekapselten Gleitlagers. Als Optimierungen im seriennahen Bereich, das heißt möglichst ohne große Änderungen am Fertigungs- bzw. Montageablauf, findet vor allem das Borieren der Reibpartner besondere Beachtung. Durch erste Feldversuche zeigte sich, dass das Borieren des Umlenksterns positive Auswirkungen auf die Reibung hat und den Widerstand gegen abrasiven Verschleiß durch Erhöhung der Randschichthärte deutlich verbessert. Zusätzlich zum Einsatz eines borierten Umlenksterns wird untersucht, ob das zusätzliche Borieren des HM-Rings weitere Vorteile bringt, vor allem hinsichtlich der entstehenden zusätzlichen Notlaufeigenschaften durch die Boridschicht. Als weitere Variante wird der eingesetzte Hartmetallring, welcher aktuell lediglich eine einzige Schmiernut enthält, mit optimierten Schmiernuten hergestellt. Als Vorbild hierfür wird die Gestaltungsrichtlinie von Schmiernuten von hydrodynamischen Gleitlagern verwendet. Der größte Block und damit auch der, welcher am vielversprechendsten ist, ist die Neuentwicklung und Herstellung einer gekapselten Gleitlagervariante. Diese soll es ermöglichen, dass die Reibpartner komplett von Öl umschlossen sind und so eine Verbesserte und dauerhafte Schmierung erreicht werden soll. Außerdem soll die gekapselte Gleitlagerung so gestaltet werden, dass eine Nachförderung von Öl aus einem in den Bolzen angebrachten Schmiermittelreservoir ermöglicht wird und so eine Lebensdauerschmierung erreicht werden kann. Um die unterschiedlichen Mustervariationen bewerten zu können, werden jeweils Prüfstandversuche durchgeführt, bei dem die entstehenden Drehmomente und die Temperatur gemessen werden. Als Vergleich dient jeweils der Serienstand mit seinen festgelegten Grenzen. Außerdem wird für jede Variante ein Sägeversuch durchgeführt, bei welchem die Bau-gruppen bei den beiden kritischen Sägerichtungen Rückwärts und Einstechen überprüft wird. Auch hier erfolgt die Beurteilung über etwaige Verbesserungen mit den Ergebnissen der Sägesysteme aus dem aktuellen Serienzustand. Bei der Prüfung der Musterbaugruppen zeigt sich, dass vor allem das Borieren der Reibpartner Vorteile gegenüber der Serie bringt und durchaus die Möglichkeit der Umsetzung in der Serienbaugruppe besteht. Die Tests verliefen äußerst positiv, vor allem im Bereich höherer Belastungen zeigt sich, dass das Borieren des Umlenksterns deutliches Verbesserungspotenzial im Vergleich zum aktuellen Serienstand zeigt. An ein Umsetzen der Baugruppen mit gekapselter Gleitlagervariante ist aktuell nicht zu denken. Die geprüften Baugruppen zeigen deutliche Schwächen bei den Prüfstandsversuchen. Die Ergebnisse der Sägeversuche stellen sich jedoch noch deutlich schlechter dar. Unabhängig vom verwendeten Schmieröl, bzw. den darin enthaltenen Festschmierstoffpartikeln, besteht keine einzige Baugruppe auch nur annähernd die festgelegten Mindestanforderungen. Um die gekapselte Gleitlagervariante auf einen Stand zu bringen, bei welchem an ein Umsetzen in die Serienbaugruppe gedacht werden kann, bedarf es noch weiterem Entwicklungsaufwand. Das Aufbiegen des Schwertes während des Sägens muss verhindert werden. Außerdem muss die Materialpaarung, die Härte und die Oberflächenqualität von Umlenkstern und Bolzen angepasst werden, um die Ausbildung von Kaltverschweißungen zu vermeiden. Die Kaltverschweißungen zwischen Umlenkstern und Bolzen bewirken, dass der Bolzen nicht mehr drehbar ist was unmittelbar zum Ausfall der Baugruppen führt.show moreshow less

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Statistics

frontdoor_oas
Metadaten
Author:Tobias Armbruster
Place of publication:Offenburg
Year of Publication:2018
Pagenumber:XXXIII, 73
Language:German
Advisor:Günther Waibel, Franz-Josef Siebers, Andreas Seng
Publishing Institution:Hochschule Offenburg
Granting Institution:Hochschule Offenburg
Date of final exam:2017/11/28
Document Type:Bachelor Thesis
Institutes:Abschlussarbeiten / Bachelor-Studiengänge / ME
Acces Right:Zugriffsbeschränkt
SWB-ID:1727327039
Release Date:2020/03/11
Licence (German):License LogoEs gilt das UrhG