Badania symulacyjne wpływu sprężystych deformacji promieniowych obrotowego pierścienia na siły kontaktowe w łożysku skośnym

• Autorzy: Muszyński Mateusz

Warianty tytułu

EN

Simulation tests of the influence of elastic radial deformations of the rotating ring on the contact forces in angular bearing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań symulacyjnych sił kontaktowych łożyska skośnego. Badania przeprowadzone zostały przy użyciu metody elementów skończonych. Dzięki zastosowaniu dwóch różnych sposobów podparcia wirującego pierścienia możliwe było określenie wpływu jego przemieszczeń na kierunku promieniowym na siły kontaktowe. Przemieszczenia te, których wartości są bardzo niewielkie - rzędu kilku μm, są efektem działania dużych sił odśrodkowych i istotnie wpływają na siły oddziaływania między kulką a bieżnią. Na podstawie wyników symulacji można stwierdzić, że pominięcie deformacji pierścienia skutkuje zaniżeniem wartości sił kontaktowych przy dużych prędkościach obrotowych, co może doprowadzić do zaniżenia wielkości modelowanych oporów mchu.

EN

The paper presents results of simulation tests of contact forces in angular bearing. Research was carried out using the finite element method. Using two different ways to support the rotating ring it was possible to determine the impact of its displacements on the radial direction on contact forces. These displacements, whose values are small - a few μm, are the effect of a large centrifugal forces and have an important impact on the forces between the ball and raceway. Based on the results of the simulation, it can be concluded that the omission of the deformation of the ring results in the undervaluation of the contact forces at high rotational speeds, which may lead to underestimation of the modeled motion resistance.

Słowa kluczowe

PL

łożysko skośne; siły kontaktowe; opory ruchu; HSC

EN

angular bearing; contact forces; movement resistance; HSC

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 40, nr 71
• Strony: 63--68
• Opis fizyczny: Bibliogr 14 poz.

Twórcy

autor

Muszyński Mateusz

• Katedra Budowy Maszyn, Politechnika Śląska

Bibliografia

• 1. Cao H., Holkup T.,Chen X., He Z.: Study of characteristic variations of high-speed spindles induced by centrifugal expansion deformations. „Journal of Vibroengineering” 2012, Vol. 14, Iss. 3, p. 1278-1291.
• 2. Harris T. A., Kotzalas M. N.: Rolling bearing technology, fifth edition: advanced concepts of bearing technology. Boca Raton: CRC Press, 2007. ISBN 978-0-8493-7182-0.
• 3. Holkup T., Cao H., Kolar P., Altintas Y., Zeleny J.: Thermo-mechanical model of spindles. ,,CIRP Annals -Manufacturing Technology” 2010, Vol. 59, p. 365-368.
• 4. Kim J-D., Zverv I., Lee K-B.: Thermal model of high-speed spindle units. „Intelligent Information Management” 2010, Vol. 2, p. 306-315.
• 5. Kosmol J.: An extended contact model of the angular bearing. „Journal of Theoretical and Applied Mechanics” 2019, Vol. 57, p. 59-72.
• 6. Kosmol J.: Determination of motion resistances in high-speed spindle angular bearings. Gliwice: Wyd. Pol. Ś1., 2016. ISBN 978-83-7880-413-0.
• 7. Kosmol J., Lis P.: Modelowanie zjawisk kontaktowych w łożysku skośnym metodą elementów skończonych. „Modelowanie Inżynierskie” 2015, t. 25, z. 56, s. 65-70.
• 8. Kosmol J„ Stawik K.: Wpływ współczynnika sztywności kontaktowej I współczynnika tarcia na siły kontaktowe w łożysku tocznym. „Modelowanie Inżynierskie” 2016, t. 27, z. 58, s. 65-74.
• 9. Krzemiński-Freda H.: Łożyska toczne. Warszawa: PWN, 1989. ISBN 83-01-08581-9.
• 10. Lin C-W., Tu J. F., Kamman J.: An integrated thermo-mechanical-dynamic model to characterize motorized machine tool spindles during very high speed rotation. “International Journal of Machine Tools V Manufacture” 2003, Vol. 43, p. 1035-1050.
• 11. Musiał J„ Styp-Rekowski M.: Analityczno-eksperymentalny sposób określania współczynnika oporów mchu przy tarciu tocznym. W: Materiały konferencyjne “Problemy niekonwencjonalnych układów łożyskowych”. Łódź 1999, s. 59-65.
• 12. Muszyński M.: Odkształcenia promieniowe szybkoobrotowych pierścieni łożyskowych spowodowane siłami odśrodkowymi. „Modelowanie Inżynierskie” 2018, t. 37, z. 68, s. 85-90.
• 13. Zivkovic A.,Zeljkovic M„ Tabakovic S., Milojevic Z.: Mathematical modeling and experimental testing of highspeed spindle behavior. „International Journal of Advanced Manufacturing Technology” 2014, Vol. 77, p. 1071-1086.
• 14. https://medias.schaeffler.com/medias/enlhp.ec.br.pr/B70..-E*B7007-E-T-P4S - dostęp 23.05.2019 r.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).