Geri Dön

The effects of hard turning and deep rolling process on surface integrity and fatigue life of deep groove ball bearings

Sabit bilyeli rulmanların yüzey bütünlüğü ve yorulma ömrü üzerine sert tornalama ve derin haddeleme işlemlerinin etkileri

  1. Tez No: 787089
  2. Yazar: GÖKHAN SAĞIR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ADEM ÇİÇEK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: AISI 52100, sert tornalama, rulman, kalıntı gerilmeler, yoruma ömrü, derin haddeleme, AISI 52100, hard turning, bearing, residual stresses, fatigue life, deep rolling
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 131

Özet

Zorlu çalışma koşulları nedeniyle rulmanların yuvarlanma yollarının sıklıkla hasar gördüğü iyi bilinmektedir. Rulmanların yorulma ömrü, yuvarlanma yollarının yüzey ve yüzey altı karakteristikleri ile doğrudan ilişkilidir. Halihazırda, iç bilezik yuvarlanma yolunun yüzey bütünlüğü, geleneksel rulman üretiminde taşlama işlemi ile belirlenmektedir. Bu çalışmada, sabit bilyeli rulmanların iç bilezik yuvarlanma yollarının yüzey bütünlüğüne ve yorulma ömrüne sert tornalama ve derin haddeleme işlemlerinin etkileri araştırılmıştır. Testler sırasında iş parçası olarak 6208 tipi sabit bilyeli rulmanların iç bilezikleri kullanıldı. Bu çalışma iki önemli adımdan oluşmaktadır. İlk aşamada, iç bilezik yuvarlanma yollarının sert tornalanmasında (62 HRC) kesme koşullarının ve takım geometrisinin kesme kuvvetleri, yüzey bütünlüğü ve rulmanların gürültü seviyesi üzerine etkileri incelenmiştir. İkinci adımda, iç bileziklerin yuvarlanma yollarına uygulanan taşlama (GR), sert tornalama (HT) ve sert tornalama+derin haddeleme (DR) işlemlerinin performansları, yüzey bütünlüğü, gürültü seviyesi ve yorulma ömrü açısından birbirleriyle karşılaştırılmıştır. İlk adımdaki deneysel sonuçlar pasif kuvvetin, efektif talaş açısı ve takım-iş parçası temas alanının büyüklüğünden önemli ölçüde etkilendiğini göstermiştir. Çalışmanın bir diğer bulgusu da rulmanların yorulma ömrünü önemli ölçüde etkileyen minimum yüzey pürüzlülüğü, dairesellik, basma gerilmelerinin V-35 uç ile elde edilmesidir. Bu nedenle, ikinci aşamadaki değerlendirmeler için V-35 uç ile sert tornalanmış iç bilezikli rulmanlar kullanılmıştır. İkinci adımdaki dikkat çekici nokta, yüksek basınç altındaki DR işleminin iş parçası yüzeyinin daha derin katmanlarında yüksek basma gerilmeleri oluşturmasına rağmen, DR rulmanların HT ve GR rulmanlardan daha düşük yorulma ömrüne sahip olmasıdır. HT rulmanlar, yüksek basınç gerilmelerine, düşük yuvarlaklık hatasına ve yüzey pürüzlülüğüne sahip iç bilezik yuvarlanma yolları nedeniyle daha uzun yorulma ömrü sunmaktadır.

Özet (Çeviri)

It is well known that the raceways of ball bearings are often damaged due to the harsh operating conditions. The fatigue life of the bearings is directly related to the surface and sub-surface characteristics of their raceways. Currently, surface integrity of an inner ring raceway is ensured by grinding process in conventional bearing production. In this study, the effects of hard turning and deep rolling processes on surface integrity and fatigue life of inner ring raceway of deep groove ball bearings were investigated. The inner rings of the 6208-type deep groove ball bearings were employed as workparts during the tests. This study consists of two important steps. In the first step, the effects of cutting conditions and tool geometry on cutting forces, surface integrity, noise level of bearings were studied in hard turning of the inner ring raceways (62 HRC). In the second step, the performances of grinding (GR), hard turning (HT) and hard turning+deep rolling (DR) processes applied to raceways of inner rings are compared to each other in terms of surface integrity, noise level and fatigue life. Experimental results in the first step showed that the passive force was significantly affected by the effective rake angle and the magnitude of contact area at the toolworkpiece interface. Another finding of the study also is that minimal surface roughness, roundness error, compressive stresses substantially affecting the fatigue life of bearings are achieved by V-35 insert. Therefore, the bearings with inner rings hard turned by V-35 insert were employed for evaluations in the second step. A remarkable point in second step is that although DR process under excessive pressures produces higher compressive residual stresses in the deeper layers of the work surface, DR bearings have a lower fatigue life than HT and GR bearings. HT bearings present longer fatigue life due to their inner ring raceways having high compressive stresses, low roundness error and surface roughness.

Benzer Tezler

  1. Derin kriyojenik işlemin aısı d2 soğuk iş takım çeliğinin işlenebilirliğine etkisi

    Effect to machinability of aisi d2 cold work tool steel of deep cryogenic treatment

    MUSTAFA KARABATAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Makine MühendisliğiDüzce Üniversitesi

    İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. FUAT KARA

  2. Sporda başarıyı etkileyen faktörler üzerine bir araştırma

    A Study about the social factors, effecting success in sports

    DÖNDÜ GÜNAY DOĞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    SporSakarya Üniversitesi

    Beden Eğitimi ve Spor Öğretmenliği Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. REŞAT KARTAL

  3. The role of different modes of bias voltage on the morphology, structure and durability of tin and tialn coatings produced with cathodic arc physical vapor deposition

    Farklı hızlandırma voltaj türlerinin katodik ark fiziksel biriktirme yöntemi ile üretilen tin ve tialn kaplamaların morfoloji, yapı ve dayanaklılığı üzerindeki rolü

    GOLNAZ TAGHAVI POURIAN AZAR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN

  4. DIN 1.2343 çeliğinin sert tornalamasında işlenebilirlik parametrelerinin analiz edilmesi ve modellenmesi

    Analyzing and modeling of machinability parameters in hard turning of DIN 1.2343 steel

    EMRAH ŞAHİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL ESEN