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Lehrstuhl für Maschinenelemente, Getriebe und Kraftfahrzeuge (LMGK)
Prof. Dr.-Ing. W. Predki |
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Nr. 82.10 aus der Schriftenreihe ( ISBN 3 - 89194 - 027 - 0 )
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Deutsch:
Ewald Düser
Tragfähigkeit von Blech- und Massivkäfigen in Zylinderrollenlagern für Planetenräder
Kurzbeschreibung:
Auf die Käfige von Wälzlagern für Planetenräder wirken Masse- und Stützkräfte ein, die durch Führungs- und Relativbeschleunigungen entstehen. Dadurch werden die Käfigquerschnitte einer periodisch sich verändernden Beanspruchung unterzogen. So kann es passieren, dass Käfigdauerbruch und nicht die Ermüdung der Wälzbahnen die Lagerlebensdauer begrenzen.
Die Arbeit untersucht Blechkäfige JP1 und Messingmassivkäfige MPA der Reihen NJ23, NU23 und NUP23 jeweils in E-Ausführung. Sie stellt ein EDV-Programm und auch praktische Berechnungsgleichungen für die maßgebenden Nennspannungen bereit. Experimentell ermittelte erweiterte Gestaltfestigkeitsdiagramme nach Smith sowie Kerb- und Eigenspannungsfaktoren ermöglichen einen Tragfähigkeitsnachweis in Form von Sicherheiten gegen Fließen und Dauerbruch. Außerdem gibt die Arbeit Anhaltswerte für notwendige Schmierölströme.
English:
Ewald Düser
Load carrying capacity of sheet steel and solid brass cages in cylindrical roller bearings for planet wheels
Summary:
The cages or roller bearings in planetary gears are subject to forces of inertia and counter forces due to the circular acceleration of the planet carrier and to relative accelerations. The cross sections of the cages therefore undergo periodically changing loads, and thus it is possible that the life span of a bearings is limited by fatigue of the cage and not by fatigue of the bearing races.
In this work the E-type sheet steel cage JP1 and the E-type solid brass cage MPA of the series NJ23, NU23 and NUP23 are investigated.
A computer routine and also simplified equations are presented for calculating the decisive nominal stresses. Experimentally determined fatigue stress diagramms as well as stress concentration factors and residual stress factors render it possible to prove the bearings strength of the cage by calculating safety factors for yield failure and fatigue failure. In addition, some reference values are given for the required lubrication oil flows
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