Finite element analysis of deep groove ball bearing to obtain stress and contact pressure
| Date |
|---|
2021 |
Norėdami ištirti skirtingus guolio gedimų parametrus, esant skirtingoms apkrovų sąlygoms, naudojami modeliavimo paketai. Jie padeda nustatyti ir numatyti visus gedimus prieš mašinos eksploataciją, kad būtų išvengta pažeidimų darbo metu. Norint gauti maksimalų slėgį kiekvieno giluminio griovelio rutulinio guolio kontakte, kurie naudojami javų kombainų rotorinėse sistemose, buvo naudojama ANSYS programinė įranga. Tyrime atlikta mazginė statinė analizė, siekiant ištirti įtempį, poslinkį ir slėgį kontakte. Nustatyta, kad analitiniu ir Baigtinių elementų metodu (BEM) analizės skirtumai buvo 1.2 procentinės paklaidos. Galima daryti išvadą, kad naudojant BEM analizę galima apskaičiuoti didžiausią kontaktinį slėgį gilaus griovelio rutuliniame guolyje, veikiant radialinei apkrovai. Taigi kombaino rutulinių guolių saugiam darbui užtikrinti galima naudoti BEM analizę.
In this paper, the deep groove ball bearing model 6208-2RS SKF of discharge beater of a threshing unit of Dominator 38 CLAAS combine harvester is considered for the finite element analysis (FEA). By the Hertzian stress theory, the analytical stress and maximum pressure are calculated. Three-dimensional (3D) modal is designed in solid works and exported to ANSYS for simulation. Using Ansys, the maximum contact pressure is calculated with the same input parameters and the results are compared with the analytical results. The material is assigned as a steel structure. Frictional contact is applied with a coefficient of friction of 0.05 and a Normal stiffness factor of 0.1. Hex Dominant mesh is applied for Inner race and Outer race with element size 5 and automatic mesh is described for rollers. The displacement boundary condition is applied and bearing load is applied on the inner race. Simulation for 1 sec is applied for impact load. Inner race- Equivalent Von-Misses Stress and elastic deformation is obtained at the inner race. Max. Contact pressure between rolling elements and raceways is obtained. The detail of contact pressure in each contact surface is obtained. The results obtained from the analytical method and FEA for contact pressure are found to be similar. FEM analysis can be used for the safety work of ball bearing of combine harvester.