Effect of radial internal clearance on the fatigue life of the radial cylindrical roller bearing

The paper presents result of the research on influence of internal radial clearance in radial cylindrical roller bearing on its fatigue durability. By solving the Boussinesq problem for the elastic half-space and finite elements method, stress distributions were determined, necessary to estimate predicted fatigue life of the bearing. The calculations took into account geometrical parameters of the bearing: its radial clearance and shape of rolling parts. Predicted radical clearance was computed by using the Lundberg and Palmgren model. ANSYS program allowed to introduce the analysis of von Mises stress distribution in any plane of cooperating components. The outcome revealed, radial cylindrical roller bearing will have highest endurance with slight radial clearance.

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu wewnętrznego luzu promieniowego w promieniowym łożysku walcowym na jego prognozowaną trwałość zmęczeniową. Wykorzystując zagadnienie Boussinesqa dla półprzestrzeni sprężystej i metodę elementów skończonych, określono rozkłady naprężeń podpowierzchniowych niezbędne do oszacowania prognozowanej trwałości zmęczeniowej łożyska. W obliczeniach uwzględniono geometryczne parametry łożyska: jego luz promieniowy i kształt części tocznych. Do określenia wartości luzu promieniowego wykorzystano model Lundberga i Palmgrena. Zastosowanie programu ANSYS pozwoliło na przeprowadzenie analizy rozkładu naprężeń von Misesa w dowolnej płaszczyźnie współpracujących ze sobą elementów tocznych łożyska. Analiza obliczeń wykazała, że promieniowe łożysko walcowe będzie miało najwyższą wytrzymałość z niewielkim luzem promieniowym.