kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Low Friction Solutions for Grease Lubricated Bearings with Line Contacts
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Engineering Design.
2024 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Lågfriktionslösningar för fettsmorda lager med linjekontakter (Swedish)
Abstract [en]

Energy consumption is increasing, and with it comes an increase in Greenhouse Gas emissions, which threaten humanity. It is pressing to decrease consumption through an increase in the efficiency of all energy-consuming systems. Tighter regulations on heavy-duty vehicle (HDV) emissions in the European Union for a not-so-close future imply that all the systems in this means of transport need to be improved. One of these systems is wheel hub bearings. In previous studies, it has been shown that by simply changing the grease choice, either by varying the thickener type or oil blend, energy losses of bearings can be reduced, thus improving the efficiency of HDV as a system. Finding a methodology capable of such evaluation is part of the process of optimising this line contact tribological system. This thesis aimed at mechanically validate and improve an already existing Cylindrical Roller Thrust Bearing test rig and fully develop the motor control and safety algorithms, sensor integration and respective data acquisition, and data analysis algorithms. Tests were performed as part of the machine's continuous evaluation and improvement process. Concurrently, a methodology was developed to evaluate the energy losses of Cylindrical Roller Thrust Bearings under different loads and drive cycle conditions with different lubricating grease formulations. The imposed test conditions were chosen to align with the conditions experienced by wheel hub bearings of heavy-duty vehicles. The results indicate that grease choice formulations greatly influence energy consumption and that friction energy can vary by 10.1% under drive cycle conditions depending on the grease choice. Recommendations for future work are given to improve the machine and the methodology and pursue more tests to better understand the tribological phenomena of line contact bearings and their impact on HDV wheel hub bearings.  

Abstract [sv]

Energiförbrukningen ökar, och med den följer en ökning av utsläppen av växthusgaser, som hotar mänskligheten. Det är pressande att minska förbrukningen genom att öka effektiviteten i alla energikrävande system. Skärpta regler för utsläpp från tunga fordon (HDV) i EU för en inte så nära framtid innebär att alla system i detta transportmedel behöver förbättras. Ett av dessa system är hjulnavslager. I tidigare studier har det visat sig att genom att helt enkelt ändra fettvalet, antingen genom att variera förtjockningsmedelstypen eller oljeblandningen, kan energiförlusterna hos lagren minskas, och därmed förbättra effektiviteten hos HDV som system. Att hitta en metod som kan göra en sådan utvärdering är en del av processen att optimera detta tribologiska linjekontaktsystem. Detta examensarbete syftar till att mekaniskt validera och förbättra en redan existerande testrigg med cylindrisk axialrullager och att fullt ut utveckla motorstyrnings- och säkerhetsalgoritmer, sensorintegration och respektive datainsamling och dataanalysalgoritmer. Tester utfördes som en del av maskinens kontinuerliga utvärderings- och förbättringsprocess. Samtidigt utvecklades en metodik för att utvärdera energiförlusterna för cylindriska axialrullager under olika belastningar och drivcykelförhållanden med olika smörjfettsformuleringar. De pålagda testvillkoren valdes för att anpassas till förhållandena för hjulnavslager i tunga fordon. Resultaten indikerar att fettvalsformuleringar i hög grad påverkar energiförbrukningen och att friktionsenergin kan variera med 10.1 % under körcykelförhållanden beroende på fettvalet. Rekommendationer för framtida arbete ges för att förbättra maskinen och metodiken och genomföra fler tester för att bättre förstå de tribologiska fenomenen med linjekontaktlager och deras inverkan på HDV-hjulnavslager.  

Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 86
Series
TRITA-ITM-EX ; 2024:262
Keywords [en]
Bearing friction, Grease, Truck wheel hub bearings
Keywords [sv]
Fett, Lagerfriktion, Lastbils Hjulnavslager
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-362091OAI: oai:DiVA.org:kth-362091DiVA, id: diva2:1950247
External cooperation
Axel Christiernsson International AB
Subject / course
Machine Design
Educational program
Degree of Master
Presentation
2024-06-10, 00:00
Supervisors
Examiners
Available from: 2025-04-07 Created: 2025-04-07 Last updated: 2025-04-07Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(61345 kB)639 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 61345 kBChecksum SHA-512
65250d338e0dd4b0214add4f1529f09db1265dc175a5a26caf9e5f0c69fdf6f0e59c5541d2678b78a39484b293e46950ffbb4cde1303ce68dbadc7cb5a6acd53
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Engineering Design
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 641 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 289 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf