Динамика двухрядных конических роликовых подшипников

При работе двухрядных конических роликовых подшипников возникают явления, которые не наблюдаются в однорядных. Для их изучения разработана динамическая модель, где подшипник рассмотрен как многомассовая система твердых тел с разрывными связями. В эту модель интегрирована модель контактного гидродинамического трения, позволяющая учесть взаимное проскальзывание деталей роликового подшипника, саморазогрев контактной масляной пленки и возможность заедания рабочих поверхностей. Для учета неравномерности распределения контактного давления и условий трения по длине роликов каждый из них разбивали на жестко связанные небольшие цилиндры — слайсы. Анализ полученных результатов показал, что при работе подшипника внутреннее кольцо периодически смещается в осевом направлении, что является одной из причин возникновения в нем умеренных ударных нагрузок. Проанализированы особенности взаимодействия деталей двухрядного роликового подшипника, обеспечивающих плавность передачи нагрузки в опоре. Установлено, что для рассмотренных режимов работы опасность заедания между роликами и дорожками качения отсутствует.

EDN: BCJQXR

Литература

[1] Kumbhar S.G., Sudhagar P.E., Desavale R.G. An overview of dynamic modeling of rolling-element bearings. Noise Vib. Worldw., 2021, vol. 52, no. 1–2, pp. 3–18, doi: https://doi.org/10.1177/0957456520948279

[2] Zhang F., Lv H., Han Q. et al. The effects analysis of contact stiffness of double-row tapered roller bearing under composite loads. Sensors, 2023, vol. 23, no. 10, art. 4967, doi: https://doi.org/10.3390/s23104967

[3] Klebanov I.M., Polyakov K.A., Petrov V.R. et al. Slip in roller bearings under hydrodynamic contact friction. J. Frict. Wear, 2022, vol. 43, no. 1, pp. 74–79, doi: https://doi.org/10.3103/S1068366622010068

[4] Gupta P.K. Advanced dynamics of rolling elements. Springer, 1984. 196 p.

[5] Hong S.W., Tong V.C. Rolling-element bearing modeling: a review. Int. J. Precis. Eng. Manuf., 2016, vol. 17, no. 12, pp. 1729–1749, doi: https://doi.org/10.1007/s12541-016-0200-z

[6] Bercea I., Cretu S., Nelias D. Analysis of double-row tapered roller bearings, part I — Model. Tribol. Trans., 2003, vol. 46, no. 2, pp. 228–239, doi: https://doi.org/10.1080/10402000308982622

[7] Nelias D., Bercea I., Mitu N. Analysis of double-row tapered roller bearings, part II — Results: prediction of fatigue life and heat dissipation. Tribol. Trans., 2003, vol. 46, no. 2, pp. 240–247, doi: https://doi.org/10.1080/10402000308982623

[8] Teutsch R., Sauer B. An alternative slicing technique to consider pressure concentrations in non-Hertzian line contacts. J. Tribol., 2004, vol. 126, no. 3, pp. 436–442, doi: https://doi.org/10.1115/1.1739244

[9] Krämer E. Dynamics of rotors and foundations. Springer, 2013. 383 p.

[10] Muraki M. EHL traction and related rheological parameters under high temperature conditions. J. Synth. Lubr., 1992, vol. 9, no. 1, pp. 29?43, doi: https://doi.org/10.1002/jsl.3000090104

[11] Muraki M. Molecular structure of synthetic hydrocarbon oils and their rheological properties governing traction characteristics. Tribol. Int., 1987, vol. 20, no. 6, pp. 347–354, doi: https://doi.org/10.1016/0301-679X(87)90063-6

[12] Klebanov I.M., Moskalik A.D., Brazhnikova A.M. Critical sliding in rolling bearings under hydrodynamic friction conditions. J. Frict. Wear, 2022, vol. 43, no. 4, pp. 255–261, doi: https://doi.org/10.3103/S1068366622040067

[13] Vengudusamy B., Enekes C., Spallek R. EHD friction properties of ISO VG 320 gear oils with smooth and rough surfaces. Friction, 2020, vol. 8, no. 1, pp. 164–181, doi: https://doi.org/10.1007/s40544-019-0267-5

[14] Бражникова А.М. Моделирование напряженно-деформируемого состояния контактирующих поверхностей торца ролика и борта кольца конического роликоподшипника. Инженерный журнал: наука и инновации, 2022, № 10, doi: https://doi.org/10.18698/2308-6033-2022-10-2215

[15] Ferreira J.L.A., Balthazar J.C., Araujo A.P.N. An investigation of rail bearing reliability under real conditions of use. Eng. Fail. Anal., 2003, vol. 10, no. 6, pp. 745–758, doi: https://doi.org/10.1016/S1350-6307(02)00052-3