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  Maschinenelemente > Gleitlager > Theorie der hydrodynamischen Schmierung  > Druckentwicklung im keilförmigen Schmierspalt  

Der eigentliche hydrodynamische Schmiereffekt entsteht durch einen sich verengenden Schmierspalt.

Durch die Bewegung mindestens eines der Lagerteile entsteht eine Schleppströmung. Da sich der Spalt verengt, entsteht ein Stau der Schmierflüssigkeit und es entwickelt sich ein Schmierfilmdruck, der den Kontakt von Lagerschale und Welle verhindert.

Animation: Druckentwicklung im keilförmigen Schmierspalt

Wie im Bild dargestellt, ergeben sich im Schmierspalt an verschiedenen Stellen verschiedene Strömungsgeschwindigkeitsprofile v(y) über die Spalthöhe. Diese resultieren aus dem Stau der Schmierflüssigkeit. Da die Schmierflüssigkeit in der Regel inkompressibel ist und bei einer kontinuierlichen Strömung die Kontinuitätsbedingung eingehalten werden muss, sind der Flächeninhalte der verschiedenen Geschwindigkeitsprofile gleich groß. An der Stelle des Druckmaximums, wo kein Druckanstieg mehr erfolgt, haben wir ein lineares Geschwindigkeitsprofil (reine Schleppströmung). Vor dem Druckmaximum wird die Strömung im Vergleich zu einer reinen Schleppströmung wegen des Druckanstiegs abgebremst. Hinter dem Druckmaximum wird die Strömung wegen des Druckabfalls beschleunigt.

Der sich ergebende Druckverlauf und die zugehörigen Strömungsgeschwindigkeiten (wie im Bild qualitativ dargestellt) sind nicht mehr durch einfache Formeln zu ermitteln. Zur Berechnung ist die Lösung der Reynolds'schen Differentialgleichung erforderlich. Mit dieser Differentialgleichung können die Druckverläufe in beliebigen Spaltgeometrien berechnet werden. Sie ist deshalb die Grundlage für die Tragfähigkeitberechnung hydrodynamisch geschmierter Gleitlager.

Die bisher gezeigten Beispiele sind Sonderfälle.

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