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5.2.3 Elasto- und plasto- hydrodynamisch wirkende Mikro-Stufen

Eine Stufe in der Kontaktfläche einer eingeglätteten Spitze kann durch hydrodynamische Effekte einen Teil der Normalkraft tragen. Die Stufe kann Die Entstehung der Stufe durch elasto- und plastohydrodynamische Effekte erfordert Startbedingungen. Hydrostatischer Druck in abgeschlossenen Schmiertaschen kann zusammen mit hydrodynamischen Effekten (Flanke oder Stufe) einen Teil des Schmierstoffs in die Kontaktzone drücken und den dünnen, für die hohen Drücke erforderlichen Schmierfilm bilden.
Einen Ansatz zur Abschätzung des Druckes bieten die Gleichungen für Stufenlager [187, 188]:
Gleichung 4
In Bild 19 sind die maximalen Drücke für ausgewählte Stufenhöhen dargestellt.


Bild 19: Schmierstoffdrücke an Mikro-Stufen unterschiedlicher Geometrie

Bei geringen Spalthöhen, insbesondere am Auslauf der Stufe, können Drücke weit über der Fließgrenze von Stahl entstehen. Diese führen zu plastischer Deformation der Kontaktfläche und erhöhen die Spalthöhe so weit, bis sich ein Gleichgewicht zwischen Druck und Spalthöhe eingestellt hat.
Die Gleichung aus der Kontinuumsmechanik berücksichtigt die Effekte der Grenzreibung nicht. Bei Schmierfilmdicken im Bereich weniger Moleküldicken sind noch höhere Drücke zu erwarten.

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