10.14489/hb.2026.10.pp.036-042

2026, 10 октябрь (October)

DOI: 10.14489/hb.2026.10.pp.036-042

Гриц Д. Б.
ТРЕНИЕ И ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ МОДЕРНИЗИРОВАННОГО ПОДШИПНИКОВОГО УЗЛА
(с. 36-42)

Аннотация. В статье рассматривается актуальная проблема повышения долговечности и надежности подшипниковых узлов железнодорожного подвижного состава. Анализируются недостатки существующих конструкций подшипников (радиальных с короткими цилиндрическими роликами и кассетных конических), включая снижение ресурса вследствие осевых нагрузок и зависимость от импортных комплектующих. Предложена модернизированная конструкция подшипникового узла с введением шариков для восприятия осевых нагрузок и устранения трения торцов роликов. Проведен расчет момента трения верчения для контактов в новой конструкции. Выполнено сравнение суммарного момента трения с типовыми аналогами. Показано снижение трения на 33 – 37 %. Рассчитан температурный перепад в эксплуатационных условиях. Результаты демонстрируют эффективность предложенного решения для отечественного машиностроения.

Ключевые слова: подшипник; температура; трение; нагрузка; сепаратор.

Grits D. B.
FRICTION AND TEMPERATURE CONDITIONS OF OPERATION OF THE MODERNIZED BEARING UNIT
(pp. 36-42)

Abstract. This article examines the pressing issue of increasing the durability and reliability of rolling stock bearing assemblies. It analyzes the shortcomings of existing bearing designs (radial bearings with short cylindrical rollers and tapered cassette bearings), including reduced service life due to axial loads and reliance on imported components. A modernized bearing assembly design is proposed, incorporating balls to support axial loads and eliminate roller end friction. The rotating friction torque for the contacts in the new design is calculated. The total friction torque is compared with standard counterparts, demonstrating a 33 – 37 % reduction in friction. The temperature difference under operating conditions is calculated. The results demonstrate the effectiveness of the proposed solution for domestic mechanical engineering.

Keywords: Bearing; Temperature; Friction; Load; Cage.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Д. Б. Гриц (Омский государственный университет путей сообщения, Омск, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

D. B. Grits (Omsk State Transport University, Omsk, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. ГОСТ 27365–2015. Подшипники качения. Буксовые узлы колесных пар железнодорожного подвижного состава. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2015. 24 с.
2. Axial Load Effects on Cylindrical Roller Bearings in Railway Axle Boxes: Experimental and Numerical Analysis. / M. Braun, et al. // Journal of Mechanical Engineering Science. 2021. Vol. 235, No. 4. P. 1123 – 1137. DOI: 10.1177/0954406220983123
3. Патент № 144127 РФ, МПК F16C 19/49, F16C 19/20, B61F 15/12. Роликовый подшипник / А. В. Бородин, Д. Б. Гриц; заявитель: Омский гос. ун-т путей сообщения. № 2014129461/11; заявл. 17.07.2014; опубл. 20.12.2014. 4 с.
4. Патент № 156949 РФ, МПК F16C 19/24, F16C 33/46. Сепаратор роликоподшипника / А. В. Бородин, Д. Б. Гриц; заявитель: Омский гос. ун-т путей сообщения. № 2015114128/11; заявл. 16.04.2015; опубл. 20.11.2015. 3 с.
5. Ворович И. И. Лекции по динамике Ньютона: современный взгляд на механику Ньютона и ее развитие. Ч. 2: моногр. М.: Физматлит, 2010. 604 с. ISBN 978-5-9221-1206-2.
6. Амензаде Ю. А. Теория упругости. Баку: Азербайджанское государственное издательство учебно-педагоги¬чес-кой литературы, 1968. 223 с.
7. Машиностроение: энциклопедический справочник / Е. А. Чудаков и др.; под ред. Е. А. Чудакова. М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1947. Т. 1, кн. 2. 464 с.
8. Биргер И. Б., Шорр Б. Ф., Иосилевич Г. Б. Расчет на прочность деталей машин: справочник. М.: Машиностроение, 1979. 702 с.
9. Гриц Д. Б. Влияние перспективных нагрузок на буксовый узел // Транспорт Урала. 2018. № 1(56). С. 49 – 54.
10. Журавлев В. Ф. О модели сухого трения в задаче качения твердых тел // ПММ. 1998. Т. 62, В. 5. С. 762 – 767.
11. Кулешов А. С., Трещев Д. В., Игнатова Т. Б., Наймушина О. С. Твердый цилиндр на вязко-упругой плоскости // Нелинейная динамика. 2011. Т. 7, № 3. С. 601 – 625.
12. Горячева И. Г. Механика контактного взаимодействия. М.: Наука, 2001. 478 с.

Eng

1. GOST 27365–2015. (2015). Rolling bearings. Axle boxes of wheel pairs of railway rolling stock. General technical conditions. Standartinform. [in Russian language].
2. Braun, M., et al. (2021). Axial load effects on cylindrical roller bearings in railway axle boxes: Experimental and numerical analysis. Journal of Mechanical Engineering Science, 235(4), 1123–1137. https://doi.org/10.1177/0954406220983123
3. Borodin, A. V., & Grits, D. B. (2014). Roller bearing (Russian Federation Patent No. 144127). [in Russian language].
4. Borodin, A. V., & Grits, D. B. (2015). Roller bearing cage (Russian Federation Patent No. 156949). [in Russian language].
5. Vorovich, I. I. (2010). Lectures on Newtonian dynamics: A modern view of Newtonian mechanics and its development. Part 2: Monograph. Fizmatlit. [in Russian language].
6. Amenzade, Yu. A. (1968). Theory of elasticity. Azerbaijan State Publishing House of Educational and Pedagogical Literature. [in Russian language].
7. Chudakov, E. A. (Ed.). (1947). Mechanical engineering: Encyclopedic reference (Vol. 1, Book 2). State Scientific and Technical Publishing House of Mechanical Engineering Literature. [in Russian language].
8. Birger, I. B., Shorr, B. F., & Iosilevich, G. B. (1979). Strength calculation of machine parts: Handbook. Mashinostroenie. [in Russian language].
9. Grits, D. B. (2018). Influence of prospective loads on the axle box. Transport Urala, (1), 49–54. [in Russian language].
10. Zhuravlev, V. F. (1998). On the model of dry friction in the problem of rolling of solid bodies. PMM, 62(5), 762–767. [in Russian language].
11. Kuleshov, A. S., Treshchev, D. V., Ignatova, T. B., & Naimushina, O. S. (2011). A solid cylinder on a viscoelastic plane. Nelineinaya Dinamika, 7(3), 601–625. [in Russian language].
12. Goryacheva, I. G. (2001). Mechanics of contact interaction. Nauka. [in Russian language].

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

DOI: 10.14489/hb.2026.10.pp.036-042

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-spravochnik-inzhenernyy-zhurnal

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/hb.2026.10.pp.036-042

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-spravochnik-inzhenernyy-zhurnal

Please specify the article DOI in the order comments.