3.
Statična nosilnost in življenjska doba velikih aksialnih dvorednih krogličnih ležajevRok Potočnik, 2010, doktorska disertacija
Opis: Standardni računski postopki za preračun kotalnih ležajev v splošnem niso uporabni za preračun velikih aksialnih kotalnih ležajev. Razlog za to je predvsem specifičnost geometrije, izdelave, obratovalnih pogojev, obremenitev, vgradnje ipd.. Ključni parametri, ki vplivajo na statično in dinamično nosilnost teh ležajev so geometrija, (ne)togost priključne konstrukcije, zaradi katere pride do deformacije ležaja in materialne lastnosti tečine.
V sklopu doktorske disertacije je bil razvit računski postopek za določitev porazdelitve kontaktnih obremenitev po tečinah ležaja, določene so bile empirične enačbe za določitev statičnih in cikličnih elasto-plastičnih trdnostnih lastnosti jekla 42CrMo4 le v odvisnosti od trdote in analizirana je bila primernost nekaterih obstoječih računskih modelov za izračun statične nosilnosti in življenjske dobe tečine velikih aksialnih kotalnih ležajev. Na osnovi porazdelitve kontaktnih obremenitev ter statične in dinamične nosilnosti tečine sta bili določeni statična in dinamična nosilnost velikega aksialnega dvorednega krogličnega ležaja. Na koncu je bila, predvsem kot osnova za nadaljnje delo, izračunana še hitrost širjenja utrujenostne razpoke na površini tečine.
Računski postopek za izračun porazdelitve kontaktnih obremenitev po tečinah ležaja, ki je osnova za vse nadaljnje izračune, temelji na vektorskem popisu geometrije ležaja, zunanjih obremenitev in kontaktnih sil. Takšen pristop omogoča popis poljubne geometrije ležaja in predstavlja osnovo za simuliranje vpliva deformacij le-tega. Računski postopek je bil implementiran v obliki računalniškega programa, ki omogoča analizo enorednih in dvorednih velikih aksialnih krogličnih ležajev z dvotočkovnim ali štiritočkovnim dotikom.
Izračuni so pokazali, da je z metodo končnih elementov ob upoštevanju kriterija dopustne trajne deformacije tečine mogoče relativno dobro določiti statično nosilnost tečine velikega aksialnega kotalnega ležaja. Primerjava računskih metod za določitev življenjske dobe tečine je pokazala, da pri izračunih z napetostno in deformacijsko metodo glavni problem predstavljata način upoštevanja srednje napetosti in upoštevanje vpliva velikosti ležaja. Pri izračunih z Weibullovo, Lundberg-Palmgrenovo, Ioannides-Harrisovo in Zaretskyjevo metodo glavni problem predstavlja določitev materialne konstante in upoštevanje vpliva plastičnih deformacij pri večjih kontaktnih obremenitvah. Izkazalo se je, da le Ioannides-Harissova metoda zajame tako vpliv plastične deformacije pri višjih obremenitvah kot vpliv velikosti ležaja. Tako statična nosilnost kot življenjska doba tečine sta bili določeni tudi eksperimentalno. Pri tem se je izkazalo, da eksperimenti na osnovi stoječega kontakta z obremenitvenim razmerjem R=0,1 niso primeren način za simuliranje kontaktnih obremenitev pri kotaljenju.
Ključne besede: veliki aksialni kroglični ležaj, deformacija obročev, porazdelitev kontaktnih sil, Hertzova teorija kontakta, statična nosilnost, življenjska doba, dinamična nosilnost, linearno-elastična mehanika loma, utrujenostna razpoka
Objavljeno v DKUM: 04.08.2010; Ogledov: 6945; Prenosov: 653
Celotno besedilo (17,11 MB)
