Konstruktion und Analyse von Rillenkugellagern

Kugellager sind eines der am häufigsten verwendeten Maschinenelemente. Sie werden eingesetzt, um Drehbewegungen von oder um Wellen in einfachen kommerziellen Geräten zu ermöglichen, und auch in komplexen technischen Mechanismen verwendet. Rillenkugellager sind die in der Industrie am häufigsten verwendeten Lager, und ihr Marktanteil beträgt etwa 80 % der industriellen Wälzlager. In der Regel wird für die Lagerung Baustahl verwendet, der im Vergleich zu Keramik eine geringere Steifigkeit aufweist, und auch der Wärmeausdehnungskoeffizient von Stahl ist hoch. Um dieses Problem zu überwinden, haben wir ein neues Konzept für die Verwendung eines Hybridkugellagers vorgeschlagen, d. h. Keramikkugeln mit Stahllaufringen. Im Rahmen des Projekts wird die Kontaktspannung zwischen dem Innenring und der Kugel eines einreihigen Rillenkugellagers mit Hilfe von analytischen und Finite-Elemente-Analysen bestimmt, und die Arbeit ist auch für Kugellagerhersteller von Interesse, da die Verwendung von Keramik bei der Konstruktion dieser Komponenten von Vorteil ist. Keramik hat viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Lagerstahlwerkstoffen. Geringe Dichte und erhöhte Steifigkeit sind die mechanischen Eigenschaften, die Hersteller von Gasturbinen und Werkzeugmaschinen am ehesten nutzen können.