О методике выбора рациональной формы роликов подшипников по критерию их усталостной долговечности | Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2025. № 93. DOI: 10.17223/19988621/93/7

О методике выбора рациональной формы роликов подшипников по критерию их усталостной долговечности

Описана методика рационализации формы профиля тел качения роликовых подшипников по критерию усталостной долговечности, основанная на равномерном поиске в пространстве их конструктивных параметров путем проведения вычислительных экспериментов с использованием метода конечных элементов. Поиск форм осуществлялся в классе степенных функций с отрицательными целыми коэффициентами. Предлагаемый подход позволяет снизить повреждающие факторы и обеспечить их равномерное распределение по длине роликов, а также упрощает процесс рационализации контактирующих тел в различных эксплуатационных ситуациях.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 5

Ключевые слова

долговечность подшипников, профиль тела качения, логарифмический профиль, степенной профиль

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Гордеев Константин Александрович	Иркутский национальный исследовательский технический университет	аспирант кафедры конструирования и стандартизации в машиностроении	konstantin.gordeev.1999@mail.ru
Цвик Лев Беркович	Иркутский национальный исследовательский технический университет	доктор технических наук, профессор кафедры конструирования и стандартизации в машиностроении	tsvik_l@mail.ru

Всего: 2

Ссылки

ISO 16281:2008. Rolling bearings. Methods for calculating the modified reference rating life for universally loaded bearings. 2008.

Иванников В.В., Дегтярев С.А., Леонтьев М.К. Расчеты на долговечность с учетом сложного нагружения роликоподшипника и распределения усилий по телам качения // Климовские чтения - 2018: перспективные направления развития авиадвигателестроения: сб. докл. междунар. науч.-техн. конф., СПб., 2018. СПб: Скифия-принт, 2018. С. 168-177.

Привалихин Р.С. Напряженное состояние в зоне контакта двух цилиндрических тел конечной длины // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. Т. 13, № 1-3. С. 599-603.

ЦВТ-22. Классификатор дефектов и повреждений подшипников качения / ОАО "РЖД". 2007. URL: https://rcit.su/techinfo66.html.

3-ЦВРК. Инструктивные указания по эксплуатации и ремонту вагонных букс с ролико выми подшипниками / Министерство путей сообщения РФ. 1998. URL: https://rcit.su/techinfo52.html.

Попова Д.Д., Самойленко Н.А., Семенов С.В., Шистеров В.А. Анализ эффективности применения бомбинированных роликов для снижения контактных напряжений в роликоподшипнике // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2020. № 60. С. 96-104.

Клебанов Я.М., Петров В.Р., Адеянов И.Е. Решение задачи контактного взаимодействия кольца роликового подшипника и ролика на основе уравнения Буссинеску // Фундаментальные основы механики. 2019. № 4. С. 93-100.

Lundberg G. Elastic contact between two semi-infinite bodies // Forschung auf den Gebiete des Ingenieurwesen. 1939. V. 10 (5). P. 201-211.

Johns P.M., Gohar R. Roller bearings under radial and eccentric loads // Tribology Interna tional. 1981. V. 14 (3). P. 131-136.

Krzeminski-Freda H., Warda B. Correction of the roller generators in spherical roller bearings // Wear. 1996. V. 192. P. 29-39.

Warda B., Chudzik A. Effect of ring misalignment on the fatigue life of the radial cylindrical roller bearing // International Journal of Mechanical Sciences. 2016. V. 111-112. P. 1-11.

Kamamoto S., Fujimoto K., Yamamoto T. Research on crowning profile to obtain the maximum load carrying capacity for roller bearings // KOYO Engineering Journal. 2001. V. 159E. P. 47-52.

Fujiwara H., Kawase T. Logarithmic Profile of Rollers in Roller Bearing and Optimization of the Profile // Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers Series. 2006. Р. 3022-3029.

Bazaraa M.S., Sherall H.D., Shetty C.M., Nonlinear Programming, New York: John Wiley and Sons, 2006. 853 p.

Fujiwara H., Kobayashi T., Kawase T., Yamauchi K. Optimized Logarithmic Roller Crowning Design of Cylindrical Roller Bearings and Its Experimental Demonstration // Tribology Transactions. 2010. V. 53. P. 909-916.

Harris T.A. Rolling Bearing Analysis. New York: John Wiley and Sons, 1966. 760 p.

Клебанов Я.М., Петров В.Р., Адеянов И.Е. Численное исследование влияния профиля ролика и перекоса колец на нормальное давление в области контакта ролика с дорожками качения цилиндрического роликового подшипника // Инженерный журнал: наука и инновации. 2019. № 10 (94). С. 1-18.

Shuting Li. Strength analysis of the roller bearing with a crowning and misalignment error // Engineering Failure Analysis. 2021. V. 123. P. 1-15.

Гончаров В.А. Методы оптимизации: учеб. пособие для вузов. М.: Юрайт, 2024. 191 с.

Цвик Л.Б., Зеньков Е.В., Запольский Д.В., Еремеев В.К. Проектирование профиля железнодорожных колес методом равномерного поиска в пространстве радиусов галтельных переходов // Транспорт Урала. 2015. № 3 (46). C. 67-70.

Биргер И.А. и др. Прочность, устойчивость, колебания: справочник: в 3 т. М.: Машиностроение, 1968. Т. 2. 465 с.

ГОСТ 18572-2014. Подшипники буксовые роликовые цилиндрические железнодорожного подвижного состава. Введ. 01.07.2015. М.: Стандартинформ, 2015. 79 с.

ГОСТ 22696-2013. Подшипники качения. Ролики цилиндрические. Технические условия. Введ. 01.06.2015. М.: Стандартинформ, 2015. 33 с.

Лукин В.В., Шадур Л.А., Котуранов В.Н. Конструирование и расчет вагонов: учеб. пособие. М.: УМК МПС, 2000. 731 с.

Ефремова И.А., Павлюков А.Э. Исследование изменения нагрузки на ролики в подшипнике железнодорожного вагона с использованием численных методов // Новые материала: и технологии в машиностроении. 2004. № 3. С. 27-31.

Цвик Л.Б., Тармаев А.А., Бочаров И.С. Гладкость контуров тел качения подшипников с цилиндрическими роликами и ресурс их циклической работы // Транспорт Урала. 2019. № 3 (62). С. 20-27.

Бутко А.О., Прудников В.А., Цырков Г.А. Основы моделирования в САПР NX: учеб. пособие. 2-е изд. М.: ИНФРА-М, 2018. 199 с.

Рычков С.П. Моделирование конструкций в среде Femap with NX Nastran: практ. руководство. 2-е изд. М.: ДМК Пресс, 2023. 785 с.

Запольский Д.В., Цвик Л.Б., Зеньков Е.В. Еремеев В.К. Сравнительный анализ деформирования дисковой части цельнокатаных железнодорожных колес различного конструктивного оформления // Вестник ВНИИЖТ. 2013. № 5. С. 29-36.

Цвик Л.Б., Зеньков Е.В., Бочаров И.С. Вычислительная механика деформирования деталей вагонов. Иркутск: Иркут. гос. ун-т путей сообщения, 2020. 164 с.

Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости: пер. с англ. / под ред. Г.С. Шапиро. 2-е изд. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1979. 560 с.

Беляев Н.М. Местные напряжения при сжатии упругих тел // Инженерные сооружения и строительная механика. Л.: Путь, 1924. С. 27-108.