Effiziente Berechnung des elektrischen Feldes im Wälzkontakt - Beitrag zur Ermittlung der elektrischen Impedanz

Puchtler, Steffen ; Schirra, Tobias ; Kirchner, Eckhard ; Späck-Leigsnering, Yvonne ; De Gersem, Herbert (2021)
Effiziente Berechnung des elektrischen Feldes im Wälzkontakt - Beitrag zur Ermittlung der elektrischen Impedanz.
14. VDI-Fachtagung Gleit- und Wälzlagerungen 2021. Online-Tagung (03.-04.05.2021)
Konferenzveröffentlichung, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

Die elektrischen Eigenschaften von Wälzlagern gewinnen zunehmend an Bedeutung. Um zu einer präziseren Berechnung des elektrischen Lagerverhaltens beizutragen, untersucht diese Arbeit verschiedene Methoden zur Kapazitätsberechnung. Im Mittelpunkt stehen dabei Randbereiche außerhalb der Hertz’schen Fläche an belasteten Wälzkörpern sowie unbelastete Wälzkörper. Dafür werden semianalytische Approximationen und Finite-Elemente-Simulationen angewendet. Dazu wird eine geschlossene zweidimensionale analytische Lösung hergeleitet und mit den numerischen und semianalytischen Lösungen verglichen. Dabei dient der Wälzkontakt von radial belasteten Rillenkugellagern als Anwendungsbeispiel. Die Ergebnisse zeigen, dass die verwendeten semianalytischen Approximationen zwar die aus numerischer und analytischer Berechnung erwarteten Verläufe abbilden, jedoch signifikante Differenzen aufweisen. So wurde insbesondere der Beitrag unbelasteter Wälzkörper zur Gesamtkapazität bisher unterschätzt.

Typ des Eintrags:

Konferenzveröffentlichung

Erschienen:

2021

Autor(en):

Puchtler, Steffen ; Schirra, Tobias ; Kirchner, Eckhard ; Späck-Leigsnering, Yvonne ; De Gersem, Herbert

Art des Eintrags:

Bibliographie

Titel:

Effiziente Berechnung des elektrischen Feldes im Wälzkontakt - Beitrag zur Ermittlung der elektrischen Impedanz

Sprache:

Deutsch

Publikationsjahr:

2021

Ort:

Düsseldorf

Verlag:

VDI Verlag GmbH

Reihe:

VDI-Berichte

Band einer Reihe:

2378

Veranstaltungstitel:

14. VDI-Fachtagung Gleit- und Wälzlagerungen 2021

Veranstaltungsort:

Online-Tagung

Veranstaltungsdatum:

03.-04.05.2021

Kurzbeschreibung (Abstract):

Alternatives oder übersetztes Abstract:

Alternatives Abstract

Sprache

The electrical characteristics of rolling bearings become increasingly important. This work examines various methods for calculating the capacitance to contribute to a deeper understanding of electric behaviour of the rolling bearing. The focus is on the peripheral zone outside the Hertzian area of loaded as well as unloaded rolling elements. Semi-analytical approximations and finite element simulations are applied. A closed analytical, two-dimensional solution is derived and compared to the numerical and semi-analytical solutions. The rolling contact of radially loaded deep groove ball bearings serves as an application example. The results show that the semi-analytical approximations reproduce the trend from numerical and analytical calculation, but show significant quantitative differences. Thus, in particular the contribution of unloaded rolling elements to the total capacity has been underestimated so far.

Englisch

Fachbereich(e)/-gebiet(e):

16 Fachbereich Maschinenbau
16 Fachbereich Maschinenbau > Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Teilchenbeschleunigung und Theorie Elektromagnetische Felder > Theorie Elektromagnetischer Felder
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Teilchenbeschleunigung und Theorie Elektromagnetische Felder

Hinterlegungsdatum:

10 Mai 2021 06:50

Letzte Änderung:

10 Mai 2021 06:50

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