Анализ контактного взаимодействия цилиндрического ролика с кольцами подшипника на основании конечно-элементного моделирования

Для уточнения зависимостей, применяемых при описании контактного взаимодействия в цилиндрическом подшипнике, проведена большая серия численных экспериментов для ролика конечной длины, сжатого упругими плитами, имитирующими кольца подшипника. На основании анализа результатов численных экспериментов методом наименьших квадратов получена уточненная зависимость поджатия от нагрузки с учетом влияния диаметра, длины ролика и толщины плит. Верификация разработанной зависимости по известным результатам натурных экспериментов продемонстрировала ее хорошую точность. Выполнено сопоставление предложенной формулы с аналогичными зависимостями, полученными другими авторами. Влияние кривизны дорожек качения учтено корректирующим множителем.

Литература

[1] Harris T.A. Rolling bearing analysis. USA, CRC Press, 2006. 760 p.

[2] Palmgren A. Ball and roller bearing engineering. Philadelphia, S.H. Burbank and company Inc., 1959. 50 p.

[3] Hoeprich M.R., Zantopulos H. Line contact deformation – a cylinder between two flat plates. Journal of tribology, 1981, vol. 103, is. 1, pp. 21–25, doi: 10.1115/1.3251609

[4] Houpert L. An engineering approach to hertzian contact elasticity — part I. Journal of tribo-logy, 2001, vol. 123, is. 3, pp. 582–588, doi: 10.1115/1.1308043

[5] Lundberg G., Sjövall H. Stress and deformation in elastic contacts, Pub. 4. Gothenburg, Institute of Theory of Elasticity and Strength of Materials, Chalmers Inst. Tech., 1958. 47 p.

[6] Houpert L. An enhanced study of the load-displacement relationships for rolling element bearings. Journal of Tribology, 2014, vol. 136, is. 1, no. 011105, doi: 10.1115/1.4025602

[7] Дегтярев С.А., Кутаков М.Н., Попов В.В. Учет контактных взаимодействий при моделировании жесткостных свойств роликового подшипников. Вестник Московского авиационного института, 2015, т. 22, № 2, c. 137–141.

[8] Antoine J.-F., Visa C., Sauvey C., Abba G. Approximate analytical model for Hertzian elliptical contact problems. Journal of Tribology, 2006, vol. 128, is. 3, pp. 660–664, doi: 10.1115/1.2197850

[9] Лукьянова А.Н. Моделирование контактной задачи с помощью программы ANSYS. Самара, СамГТУ, 2010. 52 с.

[10] Лукьянова А.Н. Моделирование контактного взаимодействия деталей. Самара, СамГТУ, 2012. 87 с.

[11] Басов К.А. ANSYS в примерах и задачах. Москва, Компьютер Пресс, 2002. 224 с.

[12] Чигарев А.В., Кравчук А.С., Смалюк А.Ф. ANSYS для инженеров. Москва, Машиностроение-1, 2004. 512 с.

[13] Горяинов В.Б., Павлов И.В., Цветкова Г.М. Математическая статистика. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 424 с.

[14] Freedman D.A. Statistical models: theory and practice. Cambridge, Cambridge University Press, 2005. 414 p.

[15] Ревинская О.Г. Основы программирования в MatLab. Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2016. 208 с.