Farklı malzemelerden yuvarlanma çiftlerine sahip bilyalı rulmanların tribolojik özelliklerinin karşılaştırılması

Abstract

iÖZETFarklı Malzemelerden Yuvarlanma Çiftlerine Sahip Bilyalı Rulmanların TribolojikÖzelliklerinin KarşılaştırılmasıNuri Enes ÖLÇENBu çalışmada tamamı-çelik, tamamı-seramik ve hibrit rulman dediğimizyuvarlanma elemanı seramik, bilezikleri çelikten olan rulmanlar incelenmiştir.Öncelikle seramik bilya ve çelik bilezikten oluşan hibrit rulmanlar hakkında bilgiverilmiş, seramiklerin özelliklerine değinilmiştir. Daha sonra hibrit rulmanlarla klasikçelik rulmanlar hakkında yapılan farklı çalışmalar incelenip özet olarak sunulmuştur.Elle tutulur sonuçları görebilmemiz amacıyla son kısımda tamamı çelik, tamamıseramik ve hibrit bilyalı rulmanlar için minimum film kalınlığı, temas alanı, maksimumtemas basıncı ve deformasyonlar hesap edilmiştir. Hesaplamalar neticesinde seramik vehibrit rulmanların klasik tamamı-çelik rulmanlara göre aynı yükte daha azdeformasyona uğradığı görülmüştür. Buna karşılık temas alanları daha küçükdolayısıyla temas basınçları daha fazla çıkmıştır. Silindirik makaralı ve sabit bilyalırulmanlar için benzer sonuçlar bulunmuştur. Ayrıca silindirik makaralı rulmandaminimum film kalınlıklarının malzemeden bağımsız olduğu saptanmıştır. Sabit bilyalırulmanda ise seramik-çelik ve tamamı-seramik rulmanların minimum film kalınlıklarıtamamı-çelik rulmandan az çıkmıştır. Çalışmanın sonunda sonuçlar tablo halinde verilipyorumlanmıştır.Anahtar kelimeler: Sabit bilyalı yatak, silindirik makaralı yatak, minimum filmkalınlığı, temas alanı, temas basıncı, deformasyon, hibrit rulman, Si3N4

iiABSTRACTComparison of Tribological Properties of Deep Groove Ball Bearings which has RollingPairs Made of Different MaterialsNuri Enes ÖLÇENIn this study all-steel, all-ceramic rolling bearings and rolling bearings withceramic rolling elements and rings made of steel, which are called hybrid bearings, areinvestigated. First, hybrid rolling bearings made of ceramic rolling elements and steelrings are introduced and properties of ceramics are given. After this, different researchsabout hybrid rolling bearings and conventional steel bearings are investigated andpresented as summaries.In order that we see tangible results, minimum film thickness, contact area,maximum contact pressure and deformations for rolling bearings made of fully steel,fully ceramic and hybrid rolling bearings have been computed in the last chapter.Calculation results gives us that ceramic and hybrid rolling bearings has smallerdeformations compared to conventional all-steel rolling bearings, in the same loadingconditions. On the other hand, contact areas were smaller and this resulted in biggercontact pressures. Similar results are founded for cylindrical roller bearings and deepgroove ball bearings. Besides it is determined that minimum film thickness isindependent from material in cylindrical roller bearings. But in deep groove ballbearings, minimum film thickness in ceramic-steel and all-ceramic roller bearings, isfound to be thinner than all-steel roller bearings. At the end of the study all results aregiven as tables and then commented.Key words: Deep groove ball bearing, cylindrical roller bearing, minimum filmthickness, contact area, contact pressure, deformation, hybrid rolling bearing, Si3N4