Öt szabadságfokú modell alkalmazása ferde hatásvonalú csapágy merevségének számításához
A csapágy a gépészeti berendezéseink egyik alap építőeleme. Előfordul minden forgó alkatrészt tartalmazó szerkezetünkben, így bátran állíthatjuk, hogy az egyik leggyakrabban alkalmazott gépelemünk. A gépgyártástudományban legkritikusabb szerepet a megmunkáló központok főorsójánál tölti be [1]. A főorsókban alkalmazott csapágyak jelentősen befolyásolják a megmunkálás pontosságát és a felületi minőségét, ezért számos csapágyazási típust alkalmaznak. Ezek közül a gördülőelemes főorsók dinamikus viselkedése különösen kutatott terület, mivel a gördülőelemek dinamikus kontaktja kihatással van a teljes megmunkáló központ rezgéseire. Dolgozatomban a gördülő csapágy általánosan használt mechanikai modelljét vizsgáltam, hogy képet kapjak a csapágyakban lezajló dinamikus folyamatokról.
A dolgozatban egy térbeli modell hoztam létre, amiben a külső és a belső csapágy gyűrű merevnek, míg a gördülő elemek rugalmasnak feltételezettek. A gördülő elemek merevségénél figyelembe vettem a csapágygyűrűk és a gördülőelemek közötti kapcsolatok nemlinearitását. Ehhez a szakirodalomban elterjedt Hertz-féle karakterisztikát vettem figyelembe [2]. Modellemben a gördülőelemek csúszás és lelazulás mentesen gördülnek a külső és a belső csapágygyűrűkön egyaránt.
Mivel a dolgozat végső célja a főorsóban elhelyezett csapágyak megismerése, melyekben a gördülőelemek axiálisan előfeszítettek a megfelelő pontosság érdekében, ezért vizsgálataim során figyelembe vettem az előfeszítés hatását is. A megépített modell és a hozzá tartozós algoritmus segítségével kiszámítható a ferde hatásvonalú csapágy merevségi mátrixa különböző előfeszítés és fordulatszám esetére [3].
Irodalomjegyzék
[1] E. Abele, Y. Altintas, and C. Brecher, “Machine tool spindle units,” CIRP Ann. - Manuf. Technol., vol. 59, no. 2, pp. 781–802, 2010.
[2] T. A. Harris, Rolling Bearing Analysis, 4th Edition. A Wiley-Interscience Publication, 2000.
[3] X. Sheng, B. Li, Z. Wu, and H. Li, “Calculation of ball bearing speed-varying stiffness,” Mech. Mach. Theory, vol. 81, pp. 166–180, 2014.
szerző
-
Krajnyák Gábor
Gépészmérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Takács Dénes
egyetemi docens, Műszaki Mechanikai Tanszék
