Numeryczne i analityczne zagadnienia trwałości zmęczeniowej łożysk tocznych

• Autorzy: Romanowicz P. , Szybiński B.

Warianty tytułu

EN

Numerical and analytical problems of fatigue strength in rolling bearings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem artykułu jest opracowanie algorytmu służącego do oceny trwałości zmęczeniowej typowych łożysk tocznych. Proponowane podejście wykorzystuje uznane hipotezy wieloosiowego zmęczenia materiału stosowane w obliczeniach inżynierskich. W pierwszej części pracy porównano rozwiązania teoretyczne i numeryczne wybranych problemów kontaktowych charakterystycznych dla współpracy elementów tocznych w łożyskach tocznych. Rozwiązania numeryczne zostały uzyskane za pomocą systemu MES ANSYS. Następnie podano propozycję algorytmu służącego do oszacowania trwałości zmęczeniowej. Oszacowane na podstawie proponowanego algorytmu wartości trwałości zmęczeniowej porównano z wartościami podanymi w katalogu łożysk.

EN

The aim of the work is to create an algorithm of fatigue life prediction for typical rolling bearings. The proposed approach makes use of various, well established hypothesis for multiaxial fatigue applied in engineering calculations. In the first part of the work the theoretical solutions for different contact problems are compared with the numerical ones. The respective numerical results are obtained with the use of finite element modelling (ANSYS software). Then, an algorithm for fatigue life prediction is demonstrated. The results of the proposed analysis are compared with those given in rolling bearings catalogue.

Słowa kluczowe

PL

zmęczenie; zagadnienia kontaktowe; łożysko toczne; metoda elementów skończonych; MES (metoda elementów skończonych)

EN

fatigue; contact problems; rolling bearing; finite element method; FEM

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 83
• Strony: 213--223
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Romanowicz P.

• Mechanical Department, Cracow University of Technology, Kraków, Poland

autor

Szybiński B.

• Mechanical Department, Cracow University of Technology, Kraków, Poland

Bibliografia

• 1. ANSYS, ver.12, Swanson Analysis Systems, 2010.
• 2. Bernasconi A., Filippini M., Foletti S., Vaudo D.: Multiaxial fatigue of a railway steel under non-proportional loading, International Journal of Fatigue, No. 28, 2006, p. 663-672.
• 3. Cooper D.H.: Tables of Hertzian contact-stress coefficients, University of Illinois, Report R-387, 1968.
• 4. Hamrock B.J., Anderson W. J.: Rolling-element bearings, Nasa Reference Publication, No. 1105, 1983.
• 5. Krzeminski-Freda H.: Łożyska toczne, PWN, Warszawa 1989.
• 6. Johnson K.L.: Contact mechanics, Cambridge University Press, 2004.
• 7. Lundberg G., Palmgren A.: Dynamic Capacity of Rolling Bearings, Acta Polytech. Scand., Mech. Eng. Ser., Vol. 1, (3), 1947, p. 1-52.
• 8. Lundberg G., Palmgren A.: Dynamic Capacity of Roller Bearings, Acta Polytech. Scand., Mech. Eng. Ser., Vol. 2 (4), 1952, p. 96-127.
• 9. Papadopoulos I.V., Davoli P., Gorla C., Filippini M., Bernasconi A.: A comparative study of multiaxial high-cycle fatigue criteria for metals, International Journal of Fatigue, Vol. 19(3), 1997, p. 219-235.
• 10. Radzimovsky E.I.: Stress distribution and strength condition of two rolling cylinders pressed together, University of Illinois Bulettin, Vol. 50, No. 44. 1953, p. 1-40.
• 11. Romanowicz P.: Analiza wysokocyklowego wytężenia zmęczeniowego łożyska baryłkowego, Przegląd Mechaniczny, Vol. 11/12, 2012, s. 17-24.
• 12. Romanowicz P.: Application of selected multiaxial high-cycle fatigue criteria to rolling contact problems. Key Engineering Materials, Vol. 542, 2013, p. 157-170.
• 13. Sackfield A., Hills D.A.: Some useful results in the classical Hertz contact problem, Journal of Strain Analysis, Vol. 18, No. 2, 1983, p. 101-105.
• 14. Sadeghi F., Jalalahmadi B., Slack T.S., Raje N., Arakere N. K.: A Review of Rolling Contact Fatigue, Journal of Tribology, Vol. 131, 2009, 041403.