Ekvivalentní dynamické radiální zatížení:
Konstantní stacionární zatížení, pod jehož vlivem má valivé ložisko stejnou životnost jako za podmínkách skutečného zatížení. Ekvivalentní dynamické radiální zatížení pro kuličková ložiska s radiálním a kosoúhlým stykem a radiální válečková ložiska za konstantního radiálního a axiálního zatížení je dáno
P r = (X F r + Y F a ). f d
Ekvivalentní dynamické radiální zatížení pro radiální valivá ložiska s α = 0, vystavené jen radiálnímu zatížení je dáno
P r = F r f d
Ekvivalentní dynamické axiální zatížení:
Konstantní středové axiální zatížení, pod jehož vlivem má valivé ložisko stejnou životnost jako za podmínkách skutečného zatížení. Ekvivalentní dynamické axiální zatížení pro axiální kuličková ložiska a axiální valivá ložiska sα ≠ 0 je dáno
P a = (X F r + Y F a ). f d
Axiální kuličková a valivá ložiska s α = 90 st. mohou podporovat jen axiální zatížení. Ekvivalentní dynamické axiální zatížení pro tento typ ložisek je dáno
P a = F a f d
Ekvivalentní statické radiální zatížení:
Statické radiální zatížení, které způsobuje stejné dotykové napětí ve středu nejvíce zatíženého valivého prvku/vodicího kanálku při výskytu dotyku za podmínek skutečného zatížení. Ekvivalentní statické radiální zatížení pro kuličková ložiska s radiálním a kosoúhlým stykem a radiální válečková ložiska je ta větší hodnota z hodnot daných
P 0r = X 0 F r + Y 0 F a
P 0r = F r
Ekvivalentní statické axiální zatížení:
Statické středové axiální zatížení, které by způsobilo stejné dotykové napětí ve středu nejvíce zatíženého valivého prvku/vodicího kanálku při výskytu dotyku za podmínek skutečného zatížení. Ekvivalentní statické axiální zatížení pro axiální kuličková ložiska a axiální válečková ložiska je dáno
P 0a = X 0 F r + Y 0 F a
Ekvivalentní výsledné zatížení
Je-li zatížení ložiska konstantní, je ekvivalentní zatížení určeno podle typu ložiska.
P = P r nebo P = P a
Není-li zatížení ložiska během životnosti konstantní, je ekvivalentní zatížení určeno
kde:
|
i |
indexem doby životnosti. |
|
|
n i |
otočení období životnosti |
|
|
t i |
doba trvání životnosti |
|
|
P i |
doba životnosti ekvivalentního radiálního nebo axiálního zatížení (podle typu ložiska) |
, zatížení ložiska P
Základní životnost:
Pro individuální valivé ložisko nebo pro skupinu očividně identických valivých ložisek pracujících za stejných podmínek je životnost spojena s 90% spolehlivostí, se současným, běžně používaným materiálem a výrobní kvalitou a za běžných provozních podmínek. Základní životnost pro radiální kuličkové ložisko je dáno
|
nebo |
|
pro životnost v hodinách |
Základní životnost pro radiální válečkové ložisko je dána
|
nebo |
|
pro životnost v hodinách |
Základní životnost pro axiální kuličkové ložisko je dána
|
nebo |
|
pro životnost v hodinách |
Základní životnost pro axiální válečkové ložisko je dána
|
nebo |
|
pro životnost v hodinách |
Upravená životnost:
Životnost získaná upravením základní životnosti pro příslušnou úroveň spolehlivosti, specifické vlastnosti ložisek a specifické provozní podmínky. Základní životnost pro radiální kuličkové ložisko je dáno
pro metodu výpočtu ANSI/AFBMA 9 (ISO 281): L nar = L 10r a 1 a 2 a 3 nebo L na = L 10 a 1 a 2 a 3 pro životnost v hodinách
pro metodu výpočtu SKF AG: L nar = L 10r a 1 a skf f t nebo L na = L 10 a 1 a skf f t pro životnost v hodinách
Součinitel upravení životnosti pro spolehlivost, a1
Pro skupinu očividně identických valivých ložisek pracujících za stejných podmínek, procento skupiny, která dosáhne nebo překročí určenou životnost. Spolehlivost jednotlivých valivých ložisek je pravděpodobnost, že daná ložiska dosáhnou nebo překročí určenou životnost. Hodnoty faktoru úpravy životnosti a1 jsou uvedeny v následující tabulce:
|
Spolehlivost [%] |
L na |
a1 |
|---|---|---|
|
90 |
L 10 |
1 |
|
95 |
L 5 |
0.62 |
|
96 |
L 4 |
0.53 |
|
97 |
L 3 |
0.44 |
|
98 |
L 2 |
0.33 |
|
99 |
L 1 |
0.21 |
Součinitel úpravy životnosti pro specifické vlastnosti ložisek, a2
Životnost ložiska je prodloužena nebo zkrácena na základě kvality materiálu, technologie výroby daného ložiska a jeho vnitřního provedení. Pro tyto vlastnosti životnosti ložiska je hodnota životnosti upravena součinitelem úpravy životnosti pro specifické vlastnosti ložisek a2.
Součinitel úpravy životnosti pro provozní podmínky, a3
Pomocí tohoto součinitele zohledníte účinky provozních podmínek, zvláště maziva, na dané ložisko. Životnost ložiska je ovlivněna jevem únavy, který vzniká obecně pod povrchy vystavenými opakovanému namáhání. Jsou-li podmínky mazání dobré, plochy valivého prvku a vodicího kanálku jsou odděleny vrstvou oleje a může-li být poškození povrchu ignorováno, je a 3 nastaveno na 1. Nejsou-li podmínky mazání dobré, například je-li viskozita mazacího oleje nízká, nebo obvodová rychlost valivých prvků zvláště nízká atd., použije se a 3 < 1.
Na druhou stranu, je-li mazání zvláště dobré, lze použít hodnotu a 3 > 1. Není-li mazání dobré a je-li použita hodnota a 3 < 1, nemůže být součinitel upravení životnosti větší než 1. Zvolíte-li ložisko podle základního hodnocení dynamického zatížení, doporučujeme pro každé použití zvolit vhodnou hodnotu součinitele spolehlivosti a1. Proveďte výběr použitím C/P určeného typem stroje a na základě skutečných podmínek mazání, teploty, umístění atd.
SKF součinitel úpravy životnosti, aSKF
Tento součinitel představuje vztah mezi mezním poměrem únavového zatížení (Pu/P), stavem mazání (poměrem viskozity) a úrovní znečištění daného ložiska (ηc). Hodnoty pro daný součinitel aSKF lze získat ze čtyř schémat, v závislosti na typu ložiska jako funkci η c(Pu/P) pro normu SKF a ložiska SKF Explorer a různé hodnoty poměru viskozity.κ.
Schéma 1: Součinitel a SKF pro radiální kuličková ložiska:
| a SKF |
|
| η c (P u / P) |
|
Jiná ložiska dle normy SKF | |
|
Ložiska SKF Explorer |
Schéma 2: Součinitel a SKF pro radiální valivá ložiska:
| a SKF |
|
| η c (P u / P) |
|
|
Jiná ložiska dle normy SKF | |
|
|
Ložiska SKF Explorer |
Schéma 3: Součinitel a SKF pro osová kuličková ložiska:
| a SKF |
|
| η c (P u / P) |
Schéma 4: Součinitel a SKF pro radiální osová kuličková ložiska:
| a SKF |
|
| η c (P u / P) |
|
|
Jiná ložiska dle normy SKF | |
|
|
Ložiska SKF Explorer |
Součinitel teploty, ft
Provozní teplota každého ložiska je určena na základě jeho materiálu a struktury. Je-li proveden zvláštní teplotní postup, lze ložiska použít při teplotách vyšších než +150 ºC. Přípustné dotykové napětí se postupně s narůstající provozní teplotou snižuje. Životnost je odpovídajícím způsobem snížena.
Ztráta výkonu třením
Pro κ > 4, použijte křivku pro κ = 4. Vzhledem k tomu, že hodnota η c (P u / P) se blíží nule, hodnota a SKF se blíží k 0,1 pro všechny hodnoty κ. Přerušovaná čára označuje polohu starého a 23 (κ) měřítka, kde a SKF = a 23 .
Schémata představují typické hodnoty a součinitele bezpečnosti, které jsou běžně spojovány s mezemi únavového zatížení pro jiné mechanické komponenty. Vzhledem k zjednodušením z rovnic životnosti SKF nemá smysl použít hodnoty a SKF , které přesahují hodnotu 50 a to i v případě, že jsou provozní podmínky přesně určeny.
Význam použitých proměnných:
|
C r |
základní dynamická radiální únosnost [lbforce, N] |
|
|
C or |
základní statická radiální nosnost [lbsíla, N] |
|
|
C a |
základní dynamická axiální únosnost [lbforce, N] |
|
|
C oa |
základní statická axiální nosnost [lbsíla, N] |
|
|
Fa |
axiální zatížení ložiska = axiální komponenta aktuálního zatížení ložiska [lbsíla, N] |
|
|
F r |
radiální zatížení ložiska = radiální komponenta aktuálního zatížení ložiska [lbsíla, N] |
|
|
n |
otáčky hřídele, [rpm] |
|
|
L regr |
vyžadovaná životnost v 10 6 otáčkách [Mr] | |
|
L 10r |
základní životnost ve 10 6 otáčkách [Mr] |
|
|
L nar |
upravená životnost ve 10 6 otáčkách [Mr] |
|
|
L reg |
vyžadovaná životnost v 10 6 otáčkách [h] | |
|
L 10 |
základní životnost ve 10 6 otáčkách [h] |
|
|
L na |
upravená životnost ve 10 6 otáčkách [h] |
|
|
P r |
ekvivalentní dynamické radiální zatížení, [lbforce, N] |
|
|
P or |
ekvivalentní statické radiální zatížení, [lbsíla, N] |
|
|
P a |
ekvivalentní dynamické axiální zatížení, [lbforce, N] |
|
|
P oa |
ekvivalentní statické axiální zatížení, [lbsíla, N] |
|
|
X |
součinitel dynamického radiálního zatížení | |
|
X 0 |
součinitel statického radiálního zatížení | |
|
Y |
součinitel dynamického axiálního zatížení | |
|
Y 0 |
součinitel statického axiálního zatížení | |
|
R reg |
požadovaná spolehlivost [%] |
|
|
a 1 |
součinitel upravení životnosti pro spolehlivost |
|
|
a 2 |
součinitel úpravy životnosti pro specifické vlastnosti ložisek |
|
|
a 3 |
součinitel úpravy životnosti pro provozní podmínky |
|
|
a SKF |
součinitel úpravy životnosti na základě metody životnosti SKF |
|
|
e |
mezní hodnota F a / F r pro použitelnost různých hodnot faktorů X a Y |
|
|
P |
exponent pro určení životnosti |
|
| α |
jmenovitý úhel kontaktu ložiska, ve stupních |
|
|
s 0 |
požadovaný statický součinitel bezpečnosti |
|
|
s 0c |
vypočtený statický součinitel bezpečnosti |
|
|
f t |
součinitel teploty |
|
|
f d |
součinitel dodatečných sil |
|
|
l t |
typ mazání |
|
|
T |
maximální pracovní teplota |
|
|
f z |
ztráta výkonu třením |
|
| μ |
Koeficient tření [MPA,psi] |