Bogdan Warda
Wpływ wewnętrznego luzu promieniowego na trwałość zmęczeniową promieniowego łożyska walcowego
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu wewnętrznego luzu promieniowego w promieniowym łożysku walcowym na jego prognozowaną trwałość zmęczeniową. Wykorzystując zagadnienie Boussinesqa dla półprzestrzeni sprężystej i metodę elementów skończonych, określono rozkłady naprężeń podpowierzchniowych niezbędne do oszacowania prognozowanej trwałości zmęczeniowej łożyska. W obliczeniach uwzględniono geometryczne parametry łożyska: jego luz promieniowy i kształt części tocznych. Do określenia wartości luzu promieniowego wykorzystano model Lundberga i Palmgrena. Zastosowanie programu ANSYS pozwoliło na przeprowadzenie analizy rozkładu naprężeń von Misesa w dowolnej płaszczyźnie współpracujących ze sobą elementów tocznych łożyska. Analiza obliczeń wykazała, że promieniowe łożysko walcowe będzie miało najwyższą wytrzymałość z niewielkim luzem promieniowym.
Effect of radial internal clearance on the fatigue life of the radial cylindrical roller bearing
The paper presents result of the research on influence of internal radial clearance in radial cylindrical roller bearing on its fatigue durability. By solving the Boussinesq problem for the elastic half-space and finite elements method, stress distributions were determined, necessary to estimate predicted fatigue life of the bearing. The calculations took into account geometrical parameters of the bearing: its radial clearance and shape of rolling parts. Predicted radical clearance was computed by using the Lundberg and Palmgren model. ANSYS program allowed to introduce the analysis of von Mises stress distribution in any plane of cooperating components. The outcome revealed, radial cylindrical roller bearing will have highest endurance with slight radial clearance.
Prognozowanie trwałości zmęczeniowej promieniowego łożyska walcowego poddanego złożonemu obciążeniu z wykorzystaniem MES
W artykule zaprezentowano wyniki badań wpływu złożonego obciążenia promieniowego łożyska walcowego na jego prognozowaną trwałość zmęczeniową. Rozkłady maksymalnych zastępczych naprężeń podpowierzchniowych oraz głębokości ich występowania, niezbędne podczas obliczeń trwałości zmęczeniowej, określono za pomocą metody elementów skończonych, z wykorzystaniem pakietu podstawowego programu ANSYS. W obliczeniach uwzględniono geometryczne parametry łożyska, w tym luz promieniowy i kształt tworzących elementów tocznych. Wyniki obliczeń wykazały, że obciążenie osiowe promieniowego łożyska walcowego i przechylenie wałeczków towarzyszące jego działaniu powoduje zmniejszenie trwałości zmęczeniowej. Otrzymane wyniki porównano z wynikami obliczeń według katalogowej metody firmy SKF, otrzymując zadowalającą zgodność.
Fatigue life prediction of a radial cylindrical roller bearing subjected to a combined load using FEM
The article presents the results of studies on the impact of a combined load of a radial cylindrical roller bearing for its predicted fatigue life. The distributions of maximum equivalent subsurface stresses and their depths, necessary during calculations of fatigue life, were determined using the finite element method, using the basic package of the ANSYS program. The calculations took into account the geometrical parameters of the bearing, including radial clearance and the shape of the rolling elements generators. The calculation results showed that the axial load of the radial cylindrical roller bearing and the tilt of the rollers associated with its operation reduces fatigue life. The obtained results were compared with the results of calculations according to the SKF catalogue method, obtaining satisfactory compliance.