Oszillierende Wälzlager sind Teil eines breiten Spektrums industrieller Anwendungen. Neben Anwendungen in denen Oszillationen als unerwünschte Vibrationen auftreten, sind sie in anderen Anwendungen funktionsrelevant. Besonders der Einsatz von Rotorblattlagern in Windenergieanlagen hat in letzter Zeit an Bedeutung gewonnen. Durch neue Regelungskonzepte wie 'Individual Pitch Control' (IPC) sind die Lager einer hohen Anzahl von Oszillationen bei variierenden Betriebsparametern ausgesetzt. In kontinuierlich rotierender Anwendung ist der Einsatz von Wälzlagern tiefgehend erforscht, sodass diese in der Regel bei Schmierungsbedingungen betrieben werden können, unter denen ein frühzeitiger Ausfall aufgrund von Verschleiß unwahrscheinlich ist. In oszillierenden Lagern, insbesondere unter Fettschmierung, sind die Schmierungsmechanismen nur unzureichend verstanden, sodass frühzeitige Lagerschäden durch Mangelschmierung und daraus resultierende Verschleißerscheinungen wie 'False Brinelling' nicht vorhergesagt werden können. Die vorliegende Arbeit setzt an diesem Punkt an. Die Schmierungsmechanismen in oszillierenden Wälzkontakten werden anhand von Bauteilversuchen an Schrägkugellagern des Typs 7208 und Modellversuchen auf einem optischen EHL-Tribometer analysiert. Der Fokus der Untersuchungen liegt auf dem Einfluss des Grundölrückflusses sowie der Wälzkörper-Käfig-Interaktion auf die Schmierstoffversorgung des Kontaktes. Auf Grundlage der identifizierten Schmierungsmechanismen wird ein Mangelschmierungsmodell entwickelt, das es erlaubt, anhand der Betriebs- und Schmierstoffparameter zu beurteilen, ob das Lager Gefahr läuft, frühzeitigt Schaden aufgrund von Mangelschmierung zu nehmen. Das Modell wird anhand von Bauteilversuchen validiert und diskutiert. Die Versuche werden im Frequenzbereich von f=0.2-5 Hz und kleinen Oszillationsswinkeln (2-60°) unter maximalen Kontaktpressungen von p_max=1.5-2.5 GPa durchgeführt. In der Regel sind die Oszillationswinkel klein genug, sodass die Wälzkörperteilung nicht überschritten wird, jedoch so groß, dass das Amplitudenverhältnis kleiner eins ist (x/2b>1). Kleinste Schwingungen, die zu Stillstandsmarkierungen führen könnten, werden nicht untersucht.
Oscillating rolling element bearings are part of a wide range of industrialapplications. In addition to applications in which the oscillations occur asunwanted vibrations, in other applications they are used intentionally. Oneapplication that has gained particular importance in recent times is the use ofrotor blade bearings in wind turbines. Newcontrol concepts such as individualpitch control (IPC) expose them to a high number of oscillations under varyingoperating parameters. Continuously rotating bearings are well understood inmost cases and can usually be operated under lubrication conditions that avoidearly bearing failure due to wear. In oscillating bearings, especially undergrease lubrication, the lubrication mechanisms are insufficiently understood,so early bearing damage due to starvation and resulting wear phenomenasuch as false brinelling cannot be predicted. The present work addressesthis point and investigates the lubrication mechanisms in oscillating rollingcontacts by means of component tests on angular contact ball bearings oftype 7208 and model tests on an optical EHL tribometer. The focus of theseinvestigations is primarily on the influence of the base oil re-flow as wellas on the influence of the rolling bearing cage on the lubricant supply tothe oscillating contact. Based on the identified lubrication mechanisms, astarvation model is proposed, which allows to assess, based on the operatingand lubricant parameters, whether the bearing is at risk of early damage dueto starvation. This model is validated and discussed on the basis of componenttests. These tests are executed in the frequency range of 𝑓 = 0.2 − 5 Hz andsmall oscillation angles (2−60◦) under contact pressures of 𝑝max = 1.5−2.5 GPa.In general, the oscillation angles are small enough that the rolling elementpitch is not exceeded, but large enough that 𝑥2𝑏 > 1 applies to the amplituderatio. Smallest vibrations, which could lead to standstill marks, are thereforenot examined.