원통형 롤러 베어링의 회전 정확도에 대한 베어링 부품의 진원도 오류의 영향

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 6794(2022) 이 기사 인용

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롤링 베어링의 회전 정확도에 대한 베어링 부품 진원도 오류와 롤러 수의 영향을 이해하는 것은 고정밀 베어링 설계에 매우 중요합니다. 조립된 베어링의 회전 정확도는 롤러 수와 베어링 구성 요소의 진원도 오류에 따라 달라집니다. 우리는 원통형 롤러 베어링의 회전 정확도를 계산하기 위한 모델을 제안합니다. 우리는 이 시리즈의 이전 논문에서 제안된 내부 링의 반경방향 런아웃을 예측하는 모델의 유효성을 실험적으로 검증했습니다. 우리는 롤러 수의 커플링 효과와 내부 궤도면, 외부 궤도면 및 롤러의 진원도 오류가 동작 오류에 미치는 영향을 연구하여 회전 정확도에 대한 주요 기여 요소를 정의하려고 했습니다. 모델과 결과는 엔지니어가 필요한 회전 정확도를 달성하기 위해 베어링 부품에 대한 합리적인 제조 공차를 선택하는 데 도움이 됩니다.

롤링 베어링은 항공기 가스터빈, 정밀 공작기계, 디스크, 자이로스코프 등 복잡한 메커니즘에 일반적으로 사용되는 중요한 기계 부품입니다. 조립된 베어링의 회전 정확도는 기계 장비의 작동 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다1,2. 제조 과정에서 공작 기계 스핀들의 동적 작용과 정확성으로 인해 베어링 구성 요소에 항상 어느 정도의 오류가 발생합니다. 이 진원도 오류는 모션 오류3의 중요한 요소이며 롤러 베어링의 회전 정확도를 더욱 향상시키기 위해 연구되어야 합니다.

롤링 베어링의 회전 정확도에 대한 이전 연구는 주로 레이디얼 런아웃에 중점을 두었습니다. Bhateja 등4은 중공 롤러 베어링의 런아웃을 계산하는 방법을 제안하고 롤러와 궤도의 기하학적 및 치수 오류로부터 런아웃의 결과 구성 요소를 연구했습니다. Chen et al.5,6은 원통형 롤러 베어링의 반경 방향 흔들림과 정하중 분포를 계산하는 방법을 제안하고 궤도의 진원도 오류와 롤러의 직경 차이가 반경 방향 흔들림과 하중에 미치는 영향을 분석했습니다. 분포.

본 시리즈의 이전 연구에서 Yu et al.7,8은 내륜의 반경 방향 흔들림을 계산하는 방법을 제안하고 내부 궤도면의 형태 오차와 롤러 수의 형태 오차가 반경 방향 흔들림에 미치는 영향을 분석했습니다. 원통형 롤러 베어링의. Yu et al.9, Li et al.10, Liu et al.11은 외륜 궤도의 진원도 오차를 고려하여 외륜의 반경 방향 흔들림을 계산하는 방법을 제안하고 진원도 오차, 롤러 수의 영향을 조사했습니다. , 원통형 롤러 베어링의 방사형 런아웃에 대한 방사형 틈새. Yu et al.12은 베어링 부품의 기하학적 오차를 고려하여 외륜 중심의 궤도를 계산하는 방법을 제안하고 실험적으로 검증하였다.

연구원들은 또한 NRRO(비반복 런아웃) 및 샤프트 축 궤도에 대한 부품 기하학적 오류의 영향을 연구했습니다. Noguchi et al.13,14,15,16,17은 볼 베어링의 NRRO를 계산하는 방법을 개발하고 볼 수와 요소 기하학적 오차가 NRRO에 미치는 영향을 이론적으로 조사했습니다. Zhang et al.18은 볼 베어링의 NRRO에 대한 점탄성 감쇠의 영향을 분석했습니다. Liu et al.19 및 Tada et al.20은 볼 베어링의 NRRO에 대한 예측 모델을 제안하고 내부 홈, 외부 홈의 파상도, 볼 및 볼 개수가 NRRO에 미치는 영향을 분석했습니다. Ma et al.21은 구면 롤러 베어링의 축 중심 궤도 방법을 제안하고 롤러 직경 오차가 축 중심 궤도에 미치는 영향을 분석했습니다. Okamoto et al.22는 볼 베어링 샤프트 축 궤도에 대한 계산 모델을 제시하고 형상 오차, 볼 수 및 볼 직경 오차가 샤프트 축 궤도에 미치는 영향을 조사했습니다.