Aufgrund seiner strukturellen Eigenschaften kann ein Axialkolbenpumpenmotor mit Taumelscheibe einen hohen Wirkungsgrad und Druckwiderstand erreichen und eine Vielzahl variabler Funktionen erfüllen, wodurch er zum Spitzenbauteil in der Hydrauliktechnologie wird. Da er jedoch im Allgemeinen mindestens vier Gleitreibungspaare aufweist: Ölverteilerwanne – Zylinderblock, Zylinderblock – Kolben, Kolbenkopf – Gleitkugellager und Gleitschuh – Taumelscheibe, ist die Schmiersituation komplex, daher ist die Haltbarkeit zu einem Schlüsselindikator geworden und stellt auch die größte Lücke zwischen inländischen Produkten und dem fortschrittlichen Niveau der Welt dar. Um mit der Strategie der industriellen Stärkung zu kooperieren, wurde dieser Artikel speziell verfasst und bezieht sich hauptsächlich auf den Teil der Literaturübersicht und die Literatur in Breuers Doktorarbeit (IFAS2007, Institut für Fluid Transmission Control, RWTH Aachen, Deutschland). Um das Auffinden von Referenzen zu erleichtern, werden die Namen im Text in lateinischen Buchstaben gehalten.
1. Übersicht
In Bezug auf den Reibungszustand gewöhnlicher Gleitlager fasste der Deutsche Stribeck 1902 anhand einer großen Anzahl von Testergebnissen die berühmte Stribeck-Kurve zusammen (siehe Abbildung 1). Es ist ersichtlich, dass der Reibungskoeffizient im Bereich der Mischreibung am geringsten ist. Da im Bereich der Flüssigkeitsreibung der Materialverschleiß am geringsten ist, eignet sich das Gleitlager ideal für den Einsatz an der Schnittstelle zwischen Mischreibung und Flüssigkeitsreibung. Die Kurve ist für die Konstruktion von Gleitlagern sehr wertvoll und wurde daher in die deutsche Industrienorm DIN50281 aufgenommen:1977-10 „Reibung in Lagern: Begriff, Art, Zustand, physikalische Größe“.
Im Vergleich zu gewöhnlichen Gleitlagern ist die Beziehung zwischen Belastung, Druckverteilung, Geometrie und Kinematik bei der Reibungspaarung einer Axialkolbenpumpe viel komplizierter. Aufgrund der Kopplung jedes Gleitpunkts hat der Kolben einen unsicheren Freiheitsgrad im Kugelgelenk und im Zylinderloch, was die Berechnung des Reibungskontakts ziemlich schwierig macht. Nehmen wir beispielsweise den Kolben: Obwohl der Kolben auch eine axiale Translation ähnlich der Drehung der Welle in dem gewöhnlichen Gleitlager aufweist, ist er durch den Gleitschuh auch einer seitlichen Kraft außerhalb des Lagerbereichs (Zylinders) ausgesetzt, wodurch der durch den Kolben verursachte Reibungsverlust den größten Teil des Leistungsverlusts ausmacht. Daher können die auf der Grundlage der traditionellen Gleitlagertheorie gesammelten Erfahrungen nur in begrenztem Umfang angewendet werden.
