Ölfreie Getriebe

Dargestellt werden unterschiedliche Möglichkeiten zum ölfreien Betrieb von leistungsübertragenden Zahnradgetrieben. Zum Untersuchungsspektrum gehören Beschichtungen (DLC (Diamond-Like Carbon), thermische Spritzschichten) sowie alternative Schmierstoffe (Polymermikropulver). Ausgehend von Analogieversuchen werden die Resultate für Untersuchungen an realen Getrieben unter praxisnahen Bedingungen vorgestellt. Die grundlegende Funktionsfähigkeit einer Polymerpulverschmierung konnte nachgewiesen werden. Aufgrund der fehlenden Wärmeableitung sind die sich einstellenden Zahnmassentemperaturen höher als bei ölgeschmierten Getrieben. Dieses Verhaften ist jedoch unkritisch, solange dauerhaft keine Temperaturen über 150 Grad C (Anlasseffekte bei einsatzgehärteten Stählen) erreicht werden. Es steht somit ein im Betrieb umweltfreundlicher und physiologisch unbedenklicher Schmierstoff zur Verfügung. Die Problematik einer weiter verbesserten Schmierstoffzirkulation sollte jedoch vertiefend untersucht werden. Versuche mit PTFE-geschmierten Zahnkupplungen verliefen nicht erfolgreich, da kein regenerierender Schmierfilm erzeugt werden konnte. Ein zeitlich unbegrenzter Trockenlauf beschichteter Zahnräder mit Standardgeometrie konnte nicht erreicht werden. Eine Kombination von verlustoptimierter Verzahnung und einer verschleißfesten und reibungsarmen DLC-Beschichtung bei geringer Oberflächenrauheit der Zahnflanke Ist jedoch, wie die Versuchsergebnisse beweisen, eine aussichtsreiche Variante um technische relevante Laufzeiten zu erreichen. Eine Kombination mit der PTFE- Pulverschmierung würde die Vorteile beider Schmierungsvarianten kombinieren und die Lebensdauer in den Dauerfestigkeitsbereich anheben, denn die Senkung des Reibkoeffizienten durch die Beschichtung könnte geringere Massentemperaturen durch verringerte Verluste zur Folge haben.