The roller load distribution, contact stress distribution and bearing deflection in the cylindrical roller bearing are determined by Hertz theory and multibody elastic contact analysis using sequential linear programing. The results obtained by two analyses are compared and show a good agreement between them except the contact stress distribution.
The maximum sustainable load without yielding is calculated from the stress distribution of ideal line contact.
The effects of several factors such as the number of rollers, roller diameter and preloading on the maximum contact stress are studied. And the optimum value of preloading is searched by Fibonacci search to minimize the maximum contact stress.
원통형 로울러 베어링이 로울러에 작용하는 원심력을 무시할 수 있는 속도로 작동하고 있을때 로울러하중분포, 접촉응력, 베어링의 처짐등을 구하였다. 마찰을 고려하지 않고 베어링의 외륜과 내륜이 각각 하우징과 축에 의해서 견고하게 지지되어 있다는 가정하에 두가지 방법 - Hertz 이론을 응용한 해석방법과 다물체탄성접촉 해석방법 - 으로 해석하였다.
Hertz 이론에 기초를 둔 콤퓨터 프로그램을 작성하고 이 프로그램을 이용하여 하중을 받는 로울러의 영역, 하중과 베어링의 처짐관계, 하중과 최대접촉응력과의 관계를 구하였다.
로울러베어링을 2차원으로 가정하여 다물체탄성접촉 해석방법으로 해석한 결과를 위의 결과와 비교하였다. 베어링하중이 50lb, 75lb, 100lb일 경우 두 가지 방법으로 구한 로울러 최대 하중간의 차이는 작은 값에 대해서 각각 2.45%, 5.03%, 3.94% 이었고 베어링 처짐간의 차이는 각각 6,56%, 7.07%, 8.48% 이었다.
이상적인 선 접촉에서의 응력분포로부터 베어링이 탄성한도 내에서 받을 수 있는 하중용량을 구하였다.
최대접촉응력을 극소화함으로써 베어링을 개량하는 방법이 연구되었다. 프리로우딩에서는 로울러와 내륜, 외륜사이에 이미 탄성변형이 일어나고 있는 상태에서 최적점이 존재하였고 이 최적점에서의 프리로우딩의 크기는 베어링하중이 증가함에 따라 거의 선형적으로 증가하였다.
