A comparison investigation of the contact models for contact and vibration features of cylindrical roller bearings
Notice bibliographique
Résumé
Purpose The purpose of this study is to investigate the contact models for contact and vibration features of cylindrical roller bearings (CRBs). CRBs are important parts of rotating machinery. The contact deformation between the roller and the raceway is an essential research topic for the CRBs. The contact deformation between the roller and the raceway can greatly affect vibration characteristics and fatigue life of the CRBs. In this investigation, six different methods are adopted to calculate the contact deformation, contact area width and contact stress between the roller and raceways of a CRB. Design/methodology/approach In this paper, the contact deformations and the contact stiffnesses between the roller and the raceway of a CRB obtained by various well-known empirical methods (Lundberg’s, Palmgren’s, Houpert’s, Cheng’s and Hertzian methods) are directly compared with those by the finite element (FE) method. A two degree-of-freedom (2 DOF) dynamic model of the CRB is applied to investigate the effects of the contact stiffness obtained by different line contact deformation calculation methods on the vibration characteristics, such as the root mean square (RMS), the peak to peak (PTP), the crest factor and the kurtosis of the displacement, velocity and acceleration of the inner raceway. Findings The computational results show that different calculation methods for the contact deformations between rollers and raceways have significant effects on the vibrations of the CRB. It is found that that the differences of computational results obtained by Palmgren’s and Lundberg’s models with respect to the FE method are smaller than those by the other three methods, i.e. Houpert’s, Cheng’s and Hertzain models. The amplitude and peak frequency of the frequency response functions from Palmgren’s method are much more similar to those from the finite element method. The above results indicate that Palmgren’s method is a better calculation method for predicting the contact deformations and dynamics of the CRBs. Originality/value This work adopts six different methods to calculate the contact deformation, contact area width and contact stress between the roller and raceways of a CRB. Moreover, a vibration model of a CRB is used to investigate the effect of contact stiffness obtained by the above methods on the vibrations of the CRB. The works can give some guidance for the accurate analytical method for calculating the contact deformations between rollers and raceways and the vibrations of the CRB.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».