Hydrodynamische Gleitführungen arbeiten entsprechend unterschiedlicher Betriebsbedingungen, z. B. Belastung, Gleitgeschwindigkeit und Schmierverfahren, in unterschiedlichen Reibungszuständen. Bei einer ausreichend hohen Geschwindigkeit schwimmt der Schlitten aufgrund des entstehenden hydrodynamischen Drucks zwischen den Gleitflächen auf. Das Führungssystem arbeitet dann im Flüssigkeitsreibungsbereich und der Verschleiß wird minimiert. Dagegen wird die Arbeitsgenauigkeit des Führungssystems bedingt durch das betriebsbedingungsabhängige Aufschwimmverhalten reduziert. Der Zusammenhang zwischen den Betriebsbedingungen und dem Aufschwimmverhalten wurde bisher nicht tiefgründig untersucht und modelliert.

In der vorliegenden Arbeit werden die Einflussfaktoren auf das bewegungsabhängige Aufschwimmverhalten eines hydrodynamischen Gleitführungssystems im Geschwindigkeitsbereich ab 10 m/min bis 100 m/min experimentell untersucht und ein dynamisches Modell zur Beschreibung dieses Verhaltens aufgebaut. Das Modell basiert auf der Reynold’sche Differentialgleichung, der Integration des Massenerhaltungssatzes und diverser Faktoren für die Korrektur und Beschreibung der Strömung im Schmierspalt. Es ist damit möglich, das Aufschwimmen einer hydrodynamische Gleitführung in Abhängigkeit vom Schmierzustand theoretisch zu erklären und zu simulieren. Weiterhin kann die Ausprägung des ersten Schmierkeils nach einer Stillstandzeit im Modell dargestellt werden.

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The hydrodynamic guide operates under various operating conditions, such as load, sliding velocity, and lubrication, resulting in different friction states. At high speeds, the carriage floats due to the generated hydrodynamic pressure in the lubrication wedge. The guide system then operates in the fluid friction range and minimizing wear. However, the operational accuracy of the guide system is reduced due to the operating condition-dependent floating behavior. The relationship between the floating behavior and the operating conditions has not been deeply investigated und modeled. In this work, the influencing factors on the motion-dependent floating behavior of a hydrodynamic guide system are experimentally investigated in the speed range 0f 10 m/min to 100 m/min. A dynamic model is developed to describe this behavior. The model is based on the Reynolds equation, integration of the conservation of mass, and various factors to account the flow in the lubrication gap. This enables the theoretical explanation and simulation of the floating behavior of a hydrodynamic guide depending on the lubrication conditions. Furthermore, the formation of the first lubrication wedge after a period of standstill can be represented in the model.