Lagerberechnungsformeln
Dynamische Entsprechungsradialbelastung:
Die konstante ortsfeste Belastung unter dem Einfluss, unter dem ein Rollenlager dieselbe Lebensdauer hat, die unter tatsächlichen Belastungsbedingungen erreicht wird. Die dynamische Entsprechungsradialbelastung für Radialkugellager, Schrägkugellager und Radialrollenlager bestimmt sich bei konstanter radialer und axialer Belastung nach folgender Formel:
P r = (X F r + Y F a). f d
Die dynamische Entsprechungsradialbelastung für Radialrollenlager mit α = 0 bestimmt sich bei ausschließlich radialer Belastung nach folgender Formel:
P r = F r f d
Dynamische Entsprechungsaxialbelastung:
Die konstante zentrische Axialbelastung unter dem Einfluss, unter dem ein Rollenlager dieselbe Lebensdauer hat, die unter tatsächlichen Belastungsbedingungen erreicht wird. Die dynamische Entsprechungsaxialbelastung für Axialkugellager und Axial-Zylinderrollenlager mit α ≠ 0 wird wie folgt berechnet:
P a = (X F r + Y F a). f d
Axialkugellager und Rollenlager mit α = 90 Grad können nur Axialbelastungen tragen. Die dynamische Entsprechungsaxialbelastung für derartige Lager bestimmt sich nach folgender Formel:
P a = F a f d
Statische Entsprechungsradialbelastung:
Ortsfeste Radialbelastung, die dieselbe Kontaktspannung in der Mitte des am schwersten belasteten rollenden Element-/Laufbahnkontakts verursacht, wie der Kontakt, der unter den tatsächlichen Belastungsbedingungen auftritt. Die statische Entsprechungsradialbelastung für Radialkugellager, Schrägkugellager und Radialrollenlager ist der größere der beiden Werte aus folgenden Formeln:
P 0r = X 0 F r + Y 0 F a
P 0r = F r
Statische Entsprechungsaxialbelastung:
Statische zentrische Axialbelastung, die dieselbe Kontaktspannung in der Mitte des am schwersten belasteten rollenden Element-/Laufbahnkontakts verursachen würde, wie der Kontakt, der unter den tatsächlichen Belastungsbedingungen auftritt. Die statische Entsprechungsaxialbelastung für Axial-Rillenkugellager und Axial-Zylinderrollenlager bestimmt sich nach folgender Formel:
P 0a = X 0 F r + Y 0 F a
Resultierende Vergleichsbelastung:
Wenn die Lagerbelastung konstant ist, bestimmt sich die Vergleichsbelastung dem Lagertyp entsprechend nach folgender Formal:
P = P r oder P = P a
Wenn die Lagerbelastung während der Gebrauchsdauer nicht konstant ist, wird die Vergleichsbelastung wie folgt berechnet.
Dabei gilt:
, Lagerbelastung P Grundlegende Nenngebrauchsdauer:
Die Gebrauchsdauer eines einzelnen Rollenlagers oder einer Gruppe identischer Rollenlager, die unter den gleichen Bedingungen eingesetzt werden, und sich durch 90 % Zuverlässigkeit, modernes und übliches Material und Produktionsqualität bei normalen Betriebsbedingungen auszeichnet. Die grundlegende Nenngebrauchsdauer für Radialkugellager bestimmt sich nach folgender Formel:
 | oder |  | für die Nenngebrauchsdauer in Stunden |
Die grundlegende Nenngebrauchsdauer für Radialrollenlager bestimmt sich nach folgender Formel:
 | oder |  | für die Nenngebrauchsdauer in Stunden |
Die grundlegende Nenngebrauchsdauer für Axial-Rillenkugellager bestimmt sich nach folgender Formel:
 | oder |  | für die Nenngebrauchsdauer in Stunden |
Die grundlegende Nenngebrauchsdauer für Axial-Zylinderrollenlager bestimmt sich nach folgender Formel:
 | oder |  | für die Nenngebrauchsdauer in Stunden |
Angepasste Nenngebrauchsdauer:
Die Nenngebrauchsdauer, die durch Anpassung der grundlegenden Nenngebrauchsdauer für ein entsprechendes Zuverlässigkeitsniveau, spezielle Lagereigenschaften und spezielle Betriebsbedingungen bestimmt wird. Die grundlegende Nenngebrauchsdauer für Radialkugellager bestimmt sich nach folgender Formel:
Berechnungsmethode ANSI/AFBMA 9 (ISO 281): L nar = L 10r a 1 a 2 a 3 oder L na = L 10 a 1 a 2 a 3 für Nenngebrauchsdauer in Stunden
Berechnungsmethode SKF AG: L nar = L 10r a 1 a skf f t oder L na = L 10 a 1 a skf f t für Nenngebrauchsdauer in Stunden
Gebrauchsdauer-Anpassungskoeffizient der Zuverlässigkeit, a1
Für eine Gruppe identischer Rollenlager, die unter denselben Bedingungen verwendet werden, der Prozentsatz der Gruppe, bei dem angenommen wird, dass er die angegebene Gebrauchsdauer erreicht oder überschreitet. Die Zuverlässigkeit eines einzelnen Rollenlagers ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Lager eine angegebene Gebrauchsdauer erreicht oder überschreitet. Werte des Gebrauchsdauer-Anpassungskoeffizienten a1 sind in nachfolgender Tabelle angegeben:
Zuverlässigkeit [%] | 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 |
Gebrauchsdauer-Anpassungskoeffizient für spezielle Lagereigenschaften, a2
Die Gebrauchsdauer des Lagers kann sich abhängig von der Materialqualität, der Herstellungstechnologie des Lagers und seiner inneren Konstruktion verlängern oder verkürzen. Für diese Lager-Gebrauchsdauereigenschaften wird der Gebrauchsdauerwert durch den Gebrauchsdauer-Anpassungskoeffizienten für spezielle Lagereigenschaften a2 korrigiert.
Gebrauchsdauer-Anpassungskoeffizient für Betriebsbedingungen, a3
Mithilfe dieses Koeffizienten wird der Einfluss der Betriebsbedingungen berücksichtigt, vor allem die Schmierung des Lagers. Die Lagergebrauchsdauer wird vom Phänomen der Ermüdung beeinflusst, die in der Regel unter Oberflächen auftritt, die wiederholt Spannungen ausgesetzt sind. Wenn die Schmierungsbedingungen gut sind, wenn die Oberflächen des rollenden Elements und der Laufbahn durch einen Ölfilm getrennt sind und Oberflächenschäden ignoriert werden können, wird für a 3 der Wert 1 festgelegt. Wenn die Schmierungsbedingungen nicht gut sind, z. B. wenn das Schmiermittel eine geringe Viskosität aufweist oder die Drehzahl der rollenden Elemente besonders niedrig ist usw., wird a 3 < 1 verwendet.
Wenn die Schmierung jedoch sehr gut ist, kann ein Wert von a 3 > 1 verwendet werden. Wenn die Schmierung nicht gut ist und a 3 < 1 verwendet wird, darf der Gebrauchsdauer-Anpassungskoeffizient a2 nicht größer als 1 sein. Wenn Sie der grundlegenden dynamischen Belastungsbewertung entsprechend ein Lager auswählen, sollte für jede Anwendung ein geeigneter Wert für den Zuverlässigkeitskoeffizienten al gewählt werden. Nehmen Sie mithilfe der C/P eine Auswahl vor, die vom Maschinentyp bestimmt wird und auf den tatsächlichen Schmierungsbedingungen, der Temperatur, der Lagerung usw. basiert.
SKF Gebrauchsdauer-Änderungskoeffizient, aSKF
Dieser Faktor stellt das Verhältnis zwischen der Grenzrate der Dauerbelastung (Pu/P), der Schmierungsbedingung (Viskositätsverhältnis) und dem Verschmutzungsniveau im Lager (ηc) dar. Werte für den Koeffizienten aSKF können aus vier Diagrammen abgeleitet werden, abhängig vom Lagertyp, als Funktion von ηc(Pu/P) für SKF Standard- und SKF Explorer-Lager und verschiedener Werte des Viskositätsverhältnisses κ.
Diagramm 1: Koeffizient aSKF für Radialkugellager:
| aSKF |  |
| ηc (Pu/P) |
 | Andere SKF Standard-Lager | |
 | SKF Explorer-Lager |
Diagramm 2: Faktor aSKF für Radialrollenlager:
| aSKF |  |
| ηc (Pu/P) |
| | Andere SKF Standard-Lager | |
| | SKF Explorer-Lager |
Diagramm 3: Koeffizient aSKF für Axialkugellager:
| aSKF |  |
| ηc (Pu/P) |
Diagramm 4: Koeffizient aSKF für Axialrollenlager:
| aSKF |  |
| ηc (Pu/P) |
| | Andere SKF Standard-Lager | |
| | SKF Explorer-Lager |
Temperaturkoeffizient, ft
Die Betriebstemperatur für jedes Lager wird basierend auf seinem Material und seiner Struktur bestimmt. Bei einer speziellen Wärmebehandlung können Lager bei Temperaturen über +150 °C eingesetzt werden. Die zulässige Kontaktspannung nimmt mit steigender Betriebstemperatur allmählich ab. Die Nenngebrauchsdauer verringert sich entsprechend.
Leistungsverlust durch Reibung
Verwenden Sie für κ > 4 die Kurve für κ = 4. Wenn der Wert von ηc (Pu/P) gegen null tendiert, tendiert aSKF für alle Werte von κ zu 0.1. Die Punktlinie markiert die Position des alten a23 (κ) Maßstabs, wobei aSKF = a23 ist.
Die Diagramme enthalten typische Werte und Sicherheitskoeffizienten des Typs, der normalerweise mit Dauerbelastungsgrenzen für andere mechanische Komponenten assoziiert wird. Aufgrund der Vereinfachungen der Formeln für die SKF-Nenngebrauchsdauer ist es nicht sinnvoll, für aSKF Werte über 50 zu verwenden, selbst wenn die Betriebsbedingungen genau festgelegt wurden.
Bedeutung der verwendeten Variablen: