Obliczanie trwałości zmęczeniowej łożysk kulkowych zwykłych z uwzględnieniem luzu i ugięcia wału.

• Autorzy: Raczyński A.

Warianty tytułu

EN

The calculation method of deep groove ball bearings durability with regard to clearance and shaft deflection.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było uzyskanie metody obliczania trwałości łożysk tocznych w łożyskowaniu wału maszynowego z uwzględnieniem luzów i ugięcia tego wału. Problem polega na tym, że ugięcie wału jest sprzężone z momentem reakcyjnym w łożyskach wzajemną zależnością. Tak więc obliczenie reakcji podpór i ugięć w takim układzie jest zagadnieniem statycznie niewyznaczalnym. Do jego rozwiązania wykorzystano równania statyki i równania linii ugięcia wału. Analiza wyników obliczeń przyniosła pewne dodatkowe spostrzeżenia dotyczące trwałości łożyska kulkowego zwykłego przy obciążeniu osiowym (wpływ luzu wewnętrznego i kątowego odchylenia pierścieni).

EN

Conventional calculation methods of ball bearings fatigue durability assume the nominal position of bearing rings, without consideration the deviation of the ring axis. For load distribution on individual balls the model introduced by Lundberg and Palmgren is assumed. Meanwhile, in practise, this kind of distribution can be considerably deformed as a result of both internal clearance and an axis deviation of one ring with respect to the other one. Such a deviation is usually a result of the shaft deflection. The aim of this work is to develop a method of calculation of rolling bearings durability in a machine shaft taking into account clearance and a deflection of the shaft. The problem that arises is that in the arrangement shaft-bearings the shaft deflection depends, among others, on the reactive moment in bearings. On the other hand, this moment is dependent on the deviation in bearings that is on the shaft deflection. This is why the calculation of support reactions and deflections in this system presents a statically indeterminable problem. The following analysis was used to solve the problem: 1. equations of static (with respect the moments of bearings), 2. equations of the shaft deflection line with regard to particular deflections values at bearings. Observation of the calculation results led to additional assumptions: 1. The durability defined by the catalogue calculation is accurate only at zero clearance, zero axial load and zero angle of the rings deflection. 2. The enlargement of clearance with the absence of an axial load causes durability decrease, the same with considerable axial load improves durability increase. 3. The application of a moderate axial load improves durability increase, especially with big bearing clearance and a small angle of deflection of rings. 4. Permissible angle deflections given in bearing catalogues should be treated as approximate. They depend on clearance and the bearing load, to be precise.

Słowa kluczowe

PL

łożysko toczne; łożysko kulkowe; trwałość; obciążenie osiowe; wał; ugięcie; luz

EN

bearing; roller; ball; durability; load; axial shaft; deflection; clearance

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Zagadnienia Eksploatacji Maszyn
• Rocznik: 1999
• Tom: Vol. 34, nr 1
• Strony: 111--120

Twórcy

autor

Raczyński A.

• Politechnika Łódzka, Katedra Techniki Ogrzewczej i Wentylacyjnej, Al. Politechniki 6, 93-590 Łódź, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Lundberg G., Palmgren A.: Dynamic Capacity of Roiling Bearings. Acta Polytechn., Mech. Eng. Series, Royal Swedish Acad. of Eng. Sc., Vol. 1, Nr 3, 7/1947.
• [2] Krzemiński-Freda H.: Łożyska toczne. PWN, Warszawa 1985.
• [3] Andreason S.: On load distribution in rolling bearing with special reference to the influence of bearing misalignment. Praca doktorska. Chalmers University, Goteborg 1973.
• [4] Sjövall H.: Belastingsfördelingen inom kul-och rullager vid yttre radial-och axialbelastinin-gare. Tekn. Tidkrift mekanik 1938.
• [5] Raczyński A.: Komputerowo wspomagane sprawdzające obliczenia wałów przekładni mechanicznych. Materiały VII Konferencji „Metody i środki projektowania wspomaganego komputerowo”. Politechnika Warszawska, Xl 1989, ss. 252-259.