Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Optimisation procedure of inner geometry in spherical roller bearings with regard to their durability

Šteininger Ján, Hrček Slavomír, Smetanka Lukáš, Skyba Rudolf

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2020

|

z. 106

173--181

EN

This article deals with an optimisation procedure of inner geometry of rolling elements designed for spherical roller bearings. A process of selection of the most appropriate solution to increase spherical roller bearing durability is understood under the term optimisation in this case. The aim of this article is to examine the impact of a change of inner geometry on the durability and reliability of spherical roller bearings regarding production technology and competitiveness. Contact strain along with a spherical roller by means of Finite Element Method (FEM) in contact points of components of a spherical roller bearing by means of designed 3D parametric models. The most appropriate shape of inner geometry of a bearing from the standpoint of calculated durability will be determined based on the results of analyses.

2

Analiza nośności łożyska baryłkowego zintegrowanego z kołem obiegowym zębatej przekładni planetarnej

Lantenszleger Albert, Pacana Jacek

Przegląd Mechaniczny

|

2019

|

nr 11

38--42

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia dotyczące wyznaczania nośności koła obiegowego zębatej przekładni planetarnej. Na wytrzymałość satelity znaczący wpływ ma obciążenie wieńca zębatego, jednak kluczowa dla określenia jej trwałości jest nośność łożyska, na którym jest zamocowana. W omawianym przypadku zastosowano specjalne rozwiązanie, w którym wieniec zębaty koła obiegowego nacięty jest na pierścieniu zewnętrznym łożyska baryłkowego. Skutkuje to dodatkowym wzajemnym oddziaływaniem od współpracy zębów oraz elementów tocznych łożyska. Zamodelowano więc w programie CAD analizowane rozwiązanie konstrukcyjne i przeprowadzono numeryczną analizę wytrzymałościową z zastosowaniem metody elementów skończonych MES. Wykonano również obliczenia analityczne podstawowych parametrów wytrzymałościowych wieńca zębatego i łożyska, które posłużyły do weryfikacji rozwiązań numerycznych MES.

EN

In article has been presented issues concerning the determination of the planet gearload capacity of planetary gear. Toothed rim load has a significant impact on the strength of the satellite, but the bearing load on which it is mounted is key to determining its durability. In the discussed case, a special solution was used, in which the planet gear toothed rim is cut on the outer ring of the spherical roller bearing. This results in an additional interaction from the teeth cooperation and the rolling elements of the bearing. Therefore, the analyzed construction solution was modeled in the CAD program and a numerical strength analysis was carried out using the finite element method FEM. Analytical calculations of the basic strength parameters of the toothed rim and bearing, which were used to verify the FEM numerical solutions, was also performed.

3

Analiza wysokocyklowego wytężenia zmęczeniowego łożyska baryłkowego

Romanowicz P.

Przegląd Mechaniczny

|

2012

|

nr 11

17--24

PL

W pracy przedstawiono metodę określania poziomu wytężenia zmęczeniowego elementów pracujących w warunkach kontaktu tocznego na przykładzie analizy zmęczeniowej łożyska baryłkowego wzdłużnego. Obliczenia wykonano przy użyciu wybranych hipotez wieloosiowego zmęczenia wysokocyklowego. Poziom wytężenia zmęczeniowego oszacowano za pomocą grupy najpopularniejszych hipotez – Crosslanda, Dang Vana, Papadopoulosa i Łagody. Konieczność stosowania współczesnych hipotez wieloosiowego zmęczenia wysokocyklowego do zjawiska kontaktu tocznego wynika z faktu, że w obszarze maksymalnego wytężenia występuje złożony, nieproporcjonalnie zmienny stan naprężenia z przesunięciem w fazie między naprężeniami normalnymi i stycznymi. Niezbędne do obliczeń zmęczeniowych przebiegi naprężeń w punktach potencjalnych inicjacji pęknięć wyznaczone zostały za pomocą metody elementów skończonych (ANSYS®). Wykonane obliczenia wykazały, że proponowane w literaturze hipotezy do analizy zjawisk związanych z kontaktem tocznym nie dają jednoznacznego oszacowania poziomu wytężenia zmęczeniowego w tego typu zagadnieniach. W pracy zaprezentowano modyfikację hipotezy Dang Vana w zastosowaniu do zjawisk kontaktowych.

EN

The method of equivalent fatigue effort estimation for elements working in rolling contact conditions was presented in the paper. Numerical and analytical calculations were made using selected multiaxial high-cycle fatigue criteria and illustrated at the example of fatigue analysis of spherical thrust roller bearing. The equivalent fatigue effort was estimated using the most popular hypotheses – Crossland, Dang Van, Papadopoulos and ¸agoda. In the rolling contact, complex and non-proportional stress state with shift in phase between normal and tangent effects occurs at the area of the maximal effort. Because of this, it is necessary to apply recently proposed multiaxial high-cycle fatigue criteria to rolling contact problem. Distributions of stresses in critical points, which were necessary in fatigue analysis, were calculated using finite element method (ANSYS®). Performed investigations suggest, that criteria proposed to rolling contact fatigue analysis do not give unambiguous estimation of fatigue effort in such problems. Certain modification of Dang Van criterion was proposed and presented in the paper.

4

Korekcja styku wałeczków i bieżni łożysk baryłkowych poprzecznych

Raczyński A.

Tribologia

|

2000

|

nr 6

1009-1125

PL

W artykule jest przedstawione badanie wpływu korekcji styku na bieżniach głównych łożyska baryłkowego na tarcie i naciski kontaktowe przy różnych obciążeniach i dwóch różnych rodzajach korekcji. Metoda obliczeń jest opisana w jednym z poprzednich artykułów autora. Uzyskane charakterystyki momentu tarcia i nacisków kontaktowych służą do określenia optymalnych wartości parametrów mikrogeometrycznych. Zaprezentowana na jednym przykładzie metoda postępowania może być zastosowana do konstruowania dowolnego łożyska baryłkowego dwurzędowego. Analiaza wyników obliczeń wykazała, że przy obciążeniach małych i średnich (P/C<0,2) wystarcza zastosowanie jednołukowej korekcji wałeczków. Przy większych obciążeniach pożądana jest korekcja dwułukowa ze względu na spiętrzenia nacisków kontaktowych.

EN

The present article is the fourth of a series by this author concerning the microgeometry of roller bearings.published in "Tribology". The previous had the following titles "Purpose and possibilities of the use of correction in roller bearings" ,"The Method of analysis of pressures and friction in roller bearings in aspect of contact correction" and "The effect of microgeometry on running parameters of taper roller bearings". In order to investigate the effect of the microgeometrical dimensions of the spherical roller bearings on power losses and contact pressures, the author has written a special computer program. It is base on the methodology presented in paper(L11). In the program, equations of balance are solved first. Then, contact pressures the skew of the roller and the moment of frictionof the bearing for the pre-set dimensions and load are computed. One significant checking parameter is the roller skew self-stabilisation angle.Its absolute value shows whether the roller presses against the side flange during the rolling(L8). The operation of a bearing is considered correct if the rollers are in the state of self-stabilisation without any contact with the side flange (L.3). In such a case, the microgeometry of the spherical roller bearing resolves itself to the form of adhesion of the roller profile to the inner and outer ring profile. This form results from the correction of an appropriate contact. In practice, two kinds of correction of spherical roller bearings are possible (FIG.1a) and two-arc correction (FIG. 1b). In the analyses made so far, the attention was paid only to the importance of correction for the uniform distribution of pressures in the contact, and not to the resistance to motion of the bearing. The aim of the calculations presented herein is to investigate the effect of the spherical roller bearing microgeometry on the contact capacity and the resistance to motion. These properties of the bearings are practically defined by two parameters: the maximum contact pressures and the moment of friction. The sample calculations refer to one type bearing only, namely 22316. Two levels of the relative load of the bearing was assumed P/C=0.1 (average load) and P/C = 0.35 (large load).The calculation results are presented in the form of graphs which show the characteristics of the greatest unit pressures at the contact of the roller and the rings p(max.w) and p (max.z) as a function of the radius R(BW), the characteristics of the self-stabilisation angle Θ 0 for the loaded rollers and the characteristics of the moment of friction of the bearing. Owing to these graphs the most favourable values of R(BW) can be selected; the minimum of the moment of friction and the smallest values of pressures should be aimed at; at the same time, the self-stabilisation angles Θ 0 of the loaded rollers should be kept within -0.006rad - +0.006rad. An analysis of the results of the computer computations has shown that spherical roller bearings with the rollers made without two-arc correction can be satisfactority used under small and medium loads (P/C<0.2). By using the selected dimensions R(B) and R(BW),the concentraction of stresses can be avoided and a satisfactory compromise beteween the minimisation of the resistance to motion and the minimisation of contact stresses achieved. If the relative load of the bearing is geater than 0.2, the concentration of stresses is formed, first of all at the contact of the roller and the outer ring (due to the greater adhesion coefficient). In this situation, the correction of the rollers is necessary. Analyses have proved that the two-arc correction of the parameters conformant with the results of the work is effective (L.7). The same radii, R(B) and R(BW), which turned out to be the most favourable in the case of the roller made without two-arc correction can be used here as the main radii of the lateral generatrix of the roller and the race of the outer ring. The method of finding the most favourable dimensions of the bearing of reference number 22316 can be used for any type and size of a spherical roller bearing. Thus, it is a practical method for the engineering shaping of the working surfaces of double -row spherical roller bearings.