The mean stress effect remains a critical aspect in multiaxial fatigue analysis. This work presents a new criterion that, based on the classical Findley criterion, applies a material-dependent exponent to the mean normal stress term and includes the ultimate tensile stress as a fitting parameter. This way of considering the non-linear effect of the mean stress, with a material-dependent rather than a fixed exponent, is totally innovative among the multiaxial fatigue criteria found in the literature. In order to verify its accuracy, the new criterion has been checked against an extended version of the Papuga database of multiaxial experimental tests with 485 results, and compared with the criteria by Findley, Robert, and Papuga. The new criterion provides outstanding results for pure uniaxial cases, with multiaxial performance similar to the Robert criterion with a smaller range of error and a conservative trend, even surpassing the popular Papuga method in several relevant loading scenarios. These features enhance the applicability and versatility of the criterion for its use in the fatigue design of structural components.
This article introduces an optimization method for cylindrical roller profiles. Unlike traditional optimization strategies based on parametric functions, the proposed method allows each point of the profile to independently adjust its drop. This variation in drop occurs iteratively and is proportional to the contact pressure at each step. The contact pressures are computed using a numerical method based on influence coefficients. The methodology yields solutions consistent with those of logarithmic profiles. In contrast to other methods, this approach allows the incorporation of various factors, such as roller geometric constraints and tilting control. These characteristics make it a highly versatile tool. The article presents several examples and proposes a formulation for defining manufacturing tolerances.
Los rodamientos de vuelco de cuatro puntos de contacto son componentes críticos de sistemas mecánicos enfocados a aplicaciones de orientación. A diferencia de los rodamientos convencionales empleados en máquinas rotatorias, estos permanecen la mayor parte del tiempo bloqueados en giro, siendo por tanto la naturaleza de las fuerzas externas su principal fuente de vibración. Es en este punto donde el amortiguamiento del propio rodamiento juega un papel clave. Con el fin de desarrollar un modelo analítico adecuado para correlarlo experimentalmente, en trabajos previos, se ha validado mediante el Método de los Elementos Finitos un modelo de un grado de libertad para abordar la dinámica de estos rodamientos cuando están sometidos a cargas dinámicas en su dirección axial. Sin embargo, dado que es sabido que los errores de fabricación de las pistas afectan a la distribución de la carga entre los elementos rodantes, se cree que también pueden influir en la respuesta dinámica del propio rodamiento de tal forma que, cuando el rodamiento es sometido a una excitación axial, la respuesta del mismo no sea puramente axial. Para considerar el efecto de estos errores, así como otros posibles errores de montaje, en este trabajo en primer lugar se expande el modelo analítico de un grado de libertad a cinco. A continuación, haciendo uso de una metodología experimentalmente probada para la caracterización del par de fricción, se implementa el efecto de los errores de fabricación en el modelo. Finalmente, se realizan una serie de simulaciones con este nuevo modelo y se comparan los resultados obtenidos con los proporcionados por el modelo previo que no tiene en cuenta los errores de fabricación, cuantificando así el efecto que estos tienen en la respuesta dinámica del rodamiento. Asimismo, estos resultados se comparan con una serie de ensayos experimentales.