KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2025 / Cilt: 40 Sayı: 4

İğne masuralı rulmanlarda masura profilinin rulman Hertzian temas basıncına etkisi

Effect of roller profile on Hertzian contact pressure in needle roller bearings

Serdar Kaan Hortooğlu, Onur Özbek, Sedat Tarakçı, Efe Işık

Sayfa
2129–2142
Yayın Tarihi
2025-12-31
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗

Özet

Endüstride güç aktarımı için kritik öneme sahip rulmanların ömrünü tahmin etmek amacıyla ampirik yaklaşımlar kullanılsa da temas basıncı, gerilme ve gerinim dağılımı gibi ayrıntılı analizler için sonlu eleman analizine (SEA) ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada, iğne masuralı rulmanlarda masura profilinin Hertzian temas basıncı dağılımına etkisi incelenmiştir. İlk aşamada profil içermeyen masura için analitik yöntemlerle temas basıncı hesaplanmış ve ardından ANSYS LS-Dyna ile bağımsızlık analizleri yapılarak optimum ağ boyutu belirlenmiştir. Ceza ölçeği faktörü (PSF) ve viskoz sönüm faktörü (VDC) gibi parametreler iteratif analizlerle doğrulanarak belirlenmiştir. İki farklı rulman modeline uygulanan analizler sonucunda, maksimum temas basınçları, gerinim değerleri ve bu değerlerin dağılım grafikleri elde edilmiştir. Sonuçlar, masura profilinin temas basıncı dağılımını homojenleştirerek kenarlarda yüksek basıncı azalttığını göstermekte; profil geometrisi ve masura çapının rulman ömrüne olan kritik katkısını vurgulamaktadır.

Anahtar kelimeler
🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Hortooğlu, S. K., Özbek, O., Tarakçı, S., Işık, E. (2025). İğne masuralı rulmanlarda masura profilinin rulman Hertzian temas basıncına etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 40 Sayı: 4, 2129–2142. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1588480

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

↗Yeni Sekme

PDF belgesi yükleniyor...

Kaynakça (28)

  1. 1. Harjot S.G., Evaluation and Failure Analysis of a Composite Material Automotive Driveshaft by Using FEMA, Materialstoday Proceedings, 37 (2), 3317-3319, 2021.
  2. 2. Oswald F.B., Zaretsky W.E., Poplawski J.V., Effect of Internal Clearance on Load Distribution and Life of Radially Loaded Ball and Roller Bearings, NASA Glenn Researcher Center, 2012.
  3. 3. Piet M. L., Grease Lubrication in Rolling Bearings, 1st Edition, John Wiley & Sons, Netherlands, 2013.
  4. 4. Harris T.A., Anderson W., Rolling Bearing Analysis 4th Edition, John Wiley & Sons, New Jersey, 2001.
  5. 5. Bouyer J., Fillon M., An Experimental Misalignment Effect on Hydrodynamic Plain Journal Bearing Performance, Journal of Tribology, 124 (2), 313-319, 2002.
  6. 6. Palmgren A., Ball and Roller Bearing Engineering, SKF Industries, Philadelphia, 1959.
  7. 7. Jones A.B., A General Theory for Elastically Constrained Ball and Radial Roller Bearings Under Arbitrary Load and Speed Conditions, The Fafnir Bearing Company, New Britain, 1960.
  8. 8. Lim T.C., Singh R., Vibration Transmission Through Rolling Element Bearings, Part I: Bearing Stiffness Formulation, Journal of Sound and Vibration, 139, 179–199, 1990.
  9. 9. Sandalcı T, Taşpınar E., Algorithm Development for Modelling Dynamic Stiffness of Driveshaft Center Bearing Bushing, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 39 (2), 665-78, 2023.
  10. 10. Kaya, E. Ş., Determination of Performance Criteria of Steel Pipes Subjected to Axial Compressive Load and Bending Moment, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 38(4), 2107-2118, 2023.
  11. 11. Poplavski J.V., Peters S.M., Effect of Roller Profile on Cylindrical Roller Bearing Life Prediction-Part II: Comparison of Roller Profiles, Tribology Transactions, 44, 417-427, 2001.
  12. 12. Claesson E., Modelling of Roller Bearings in Abaqus, Chalmers University of Technology Thesis in Applied Mechanics, Chalmers Publication Library, Sweden, 2014.
  13. 13. Mason M.A., A Practical Tool for The Determination of Surface Stresses in Railroad Bearings with Different Contact Geometries and Load Conditions Using Finite Element Analysis, Thesis in Virginia Commonwealth University, Virginia, 2014.
  14. 14. Adolfsson E., Simplified Finite Element Bearing Model with Nx Nastran, Uppsala Universitet, 72, 2015.
  15. 15. Karaçay T., Aktürk N., Modeling of Vibrations Caused by Localized Defects in Ball Bearings, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 24 (2), 191-197, 2009.
  16. 16. Lu W., Oterkus S., Oterkus E., Peridynamic Modelling of Hertzian Indentation Fracture, Procedia Structural Integrity, 28, 1559–1571, 2020.
  17. 17. Akkaş O., Işık E., Çulha O., Failure Analysis of Cardan Shaft’s Flange Yoke Fracture Occurred During Torsional Fatigue Test, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 38 (2), 901-914, 2022.
  18. 18. Ellermann A., Scholtes B., The Strength Differential Effect in Different Heat Treatment Conditions of The Steels 42CrMoS4 and 100Cr6, Material Science & Engineering A, 620, 262-272, 2015.
  19. 19. ASTM E8/E8M-16a, Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials, ASTM International, West Conshohocken, 2016.
  20. 20. Chadwick P., Continuum Mechanics: Concise Theory and Problems, Dover Publications Inc., New York, 1999.
  21. 21. Ansys® Academic Research Mechanical, LS-Dyna Manual Release, 2022R2.
  22. 22. Roache P.J., Conservatism of the Grid Convergence Index in Finite Volume Computations on Steady-State Fluid Flow and Heat Transfer, Journal of Fluids Engineering, 11 (4), 192-209, 2003.
  23. 23. Amr. F.M., Chahinaz A.S., Analytical Model For Stress Calculation of Ultra-Thin Cobalt Chromium L605 Coronary Stent, Thin-Walled Structures, 209, 2025.
  24. 24. Budynas R., Nisbett K., Shigley's Mechanical Engineering Design, 10th Edition, McGraw-Hill, 2014.
  25. 25. Ma1 Y., Markine V.L., Mashal A.A., Reni M., Effect of Wheel–Rail Interface Parameters on Contact Stability in Explicit Finite Element Analysis, The Journal of Rail and Rapid Transi, 232 (6), 1879-1894, 2018.
  26. 26. Hernandez P.V., Abdulkadir M., Ayzzopardi B., Grid Generation Issues in the CFD Modelling of Two-Phase Flow in a Pipe, Journal of Computational Multiphase Flows, 3 (13), 13-26, 2011.
  27. 27. ISO 281 Rolling Bearings-Dynamic Load Ratings and Rating Life, ISO, 2007.
  28. 28. Nguyen-Schäfer H., Computational Design of Rolling Bearings, Springer, Berlin, 2016.