Розробка моделі розподілу радіального навантаження між тілами кочення підшипника
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.149964Ключові слова:
модель розподілу навантаження, тіла кочення підшипника, сили на доріжках кілецьАнотація
З питання про розподіл радіального навантаження між тілами кочення однорядного радіального підшипника запропоновані аналітичні та комп'ютерні моделі. Розглянуто особливості геометрії і деформації деталей, а також зазори в підшипнику без урахування різного положення центрів внутрішнього і зовнішнього кілець. Останнє може суттєво впливати на розподіл радіального навантаження між тілами кочення і бути причиною проковзування тіл кочення по кільцях.
Це дослідження спрямоване на уточнення розрахункового значення розподілу навантаження на тіла кочення підшипника. Чим ближче до істинного значення результат розрахунку розподілу навантаження і, особливо, на центральне тіло кочення, тим точніше визначений ресурс підшипника. Це багато в чому визначає надійність машини, а також витрати на ремонт і заміну підшипників. Не менш важливо при визначенні втомної міцності і зносостійкості сепаратора як можна точніше знати величини і напрямки дії радіальних сил на тіла кочення по краях зони навантаження підшипника. Саме ці сили спричинюють навантаження, що діють на сепаратор.
Отримано геометричні рівняння зв'язку радіальних зближень кілець, фізичні рівняння зв'язку зближень тіл кочення з кільцями і силами, умова рівноваги внутрішнього кільця з урахуванням різного положення центрів зовнішнього і внутрішнього кілець підшипника. Виявлено дотичні сили на бігових доріжках кілець, що викликають проковзування тіл кочення в зоні навантаження підшипника, та отримано формулу для визначення їх значень. Розрахунок розподілу навантаження між тілами кочення підшипника за розробленою аналітичної моделі показує зниження на 5 % радіальних сил на центральне тіло кочення і підвищення на 3 % радіальних сил на ролики по краях зони навантаження підшипника в порівнянні з відомою моделлю. Це забезпечує підвищення розрахункового ресурсу підшипника за контактно-втомними пошкодженнями кілець і тіл кочення на 18,6 %.
Нова аналітична модель розподілу радіального навантаження може знайти застосування в теорії розрахунку ресурсу підшипників підвищеної вантажопідйомності за контактно-втомними пошкодженнями кілець і тіл кочення з урахуванням конструкції сепаратора
Посилання
- Jacobson, B. (2003). The Stribeck memorial lecture. Tribology International, 36 (11), 781–789. doi: https://doi.org/10.1016/s0301-679x(03)00094-x
- Lazovic, T., Mitrovic, R., Ristivojevic, M. (2008). Mathematical Model of Load Distribution in Rolling Bearing. FME Transaction, 36, 189–196.
- Ricci, M. (2010). Static load distribution in ball bearings including the effects of temperature and fit. WIT Transactions on Engineering Sciences, 66, 223–234. doi: https://doi.org/10.2495/td100191
- Tomović, R. (2012). Calculation of the necessary level of external radial load for inner ring support on q rolling elements in a radial bearing with internal radial clearance. International Journal of Mechanical Sciences, 60 (1), 23–33. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2012.04.002
- Nagatomo, T., Okamura, Y., Takahashi, K., Kigawa, T., Noguchi, S. (2010). A Practical Method for Measuring Rolling Element of Rolling Bearings. The Japan Society of Mehanical Engineers,11, 404–412.
- Kuz'menko, A. (2010). Raspredelenie nagruzki mezhdu sharikami v radial'nom podshipnike kacheniya. Problemy trybolohii, 1, 29–41.
- Shmelev, A. V., Kotov, S. Yu., Belyaev, G. Ya. (2015). Razrabotka matematicheskoy modeli vzaimodeystviya elementov kacheniya i kol'ca sharikovogo podshipnika. Vestnik Belorussko-Rossiyskogo universiteta, 4, 94–102.
- Haidamaka, A. V. (2014). Pat. No. 91168 UA. Tsylindrychnyi rolykopidshypnyk maksymalnoi vantazhnosti v mezhakh zadanoho habarytu z polimernym separatorom tsilnoi konstruktsiyi. No. u201400214; declareted: 13.01.2014; published: 25.06.2014, Bul. No. 12.
- Gaydamakа, A. (2016). Improving the design of cages for bearings of high technical level. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (1 (84)), 4–8. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.85849
- Reshetov, D. N., Gusenkov, A. P., Drozdov, Yu. N. et. al.; Reshetov, D. N. (Ed.) (1995). Mashinostroenie. Detali mashin. Konstrukcionnaya prochnost'. Trenie, iznos, smazka. Vol. IV-1. Moscow: Mashinostroenie, 864.
- Gaydamaka, A. V. (2011). Rolikopodshipniki buks vagonov i lokomotivov. Modelirovanie i usovershenstvovanie. Kharkiv: Kursor, 320.
- Shadur, L. A., Chelnokov, I. I., Nikol'skiy, L. N. et. al. (1980). Vagony. Moscow: Transport, 439.
- Birger, I. A., Shorr, B. F., Iosilevich, G. B. (1993). Raschet na prochnost' detaley mashin. Moscow: Mashinostroenie, 640.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Anatoly Gaydamaka, Viktor Klitnoy, Yuriy Muzikin, Vladimir Tat'kov, Iryna Hrechka
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
