Parametry výpočtu

Na základě normy ISO 281 a norem výrobců ložisek









RPM


hodiny




Výsledky výpočtu

Ekvivalentní dynamické zatížení P:
-
Požadovaná dynamická únosnost C:
-
Teplotní faktor fT:
-
Faktor rychlosti fn:
-
Životní faktor fL:
-

Doporučení pro výběr ložiska:

Lehká zátěž: Vyberte ložisko s třídou C 20-30% nad vypočítanou hodnotou
Normální provozní doba: Vyberte ložisko s třídou C 30-50% nad vypočítanou hodnotou
Těžké zatížení: Vyberte ložisko s třídou C 50-100% nad vypočítanou hodnotou
Těžká povinnost: Zvažte speciální ložiska nebo uspořádání s více ložisky

Jak funguje kalkulačka

Referenční standardy

Mezinárodní standardy:

  • ISO 281:2007 – Valivá ložiska – Dynamické únosnosti a trvanlivost
  • ISO/TS 16281 – Metody pro výpočet modifikované referenční životnosti
  • Norma ANSI/ABMA 9 – Jmenovité únosnosti a únavová životnost kuličkových ložisek
  • Norma ANSI/ABMA 11 – Jmenovité únosnosti a únavová životnost valivých ložisek

Základní dynamická únosnost

Základní dynamická únosnost C se vypočítá pomocí:

C = P × fL / (fT × a1)

kde:

  • C — základní dynamická únosnost (N)
  • P — ekvivalentní dynamické zatížení ložiska (N)
  • fL — faktor života
  • fT — teplotní faktor
  • a1 — faktor spolehlivosti

Ekvivalentní dynamické zatížení

Pro kombinované radiální a axiální zatížení:

P = X × Fr + Y × Fa

kde X a Y jsou faktory závislé na poměru Fa/Fr a typu ložiska.

Výpočet faktoru životnosti

Součinitel životnosti se vypočítá z požadované životnosti:

fL = (L10h × n × 60 / 10⁶)^(1/p)

kde p = 3 pro kuličková ložiska a p = 10/3 pro valivá ložiska.

Vlivy teploty

Provozní teplota ovlivňuje únosnost:

  • Do 150 °C (302 °F): fT = 1,0
  • 200 °C (392 °F): fT = 0,90
  • 250 °C (482 °F): fT = 0,75
  • 300 °C (572 °F): fT = 0,60

Průvodce výběrem typu ložiska

  • Kuličková ložiska: Vysoké rychlosti, střední zatížení, nízké tření
  • Válcový válec: Vysoké radiální zatížení, střední rychlosti
  • Kulový válec: Vysoká zatížení, schopnost vyrovnání
  • Kuželový válec: Kombinované zatížení, vysoká tuhost
  • Jehlový válec: Vysoké radiální zatížení, kompaktní konstrukce

Důležité úvahy

  • U kritických aplikací vždy zvažte bezpečnostní faktory
  • Zohledněte rázové zatížení a vibrace
  • Správné mazání je nezbytné pro dosažení vypočítané životnosti
  • Znečištění může výrazně zkrátit životnost ložiska
  • Zvažte uspořádání ložisek (pevné/plovoucí) z hlediska tepelné roztažnosti

Příklady použití a průvodce výběrem hodnoty

Příklad 1: Ložisko elektromotoru

Scénář: Motor 30 kW s řemenovým pohonem

  • Typ ložiska: Kuličkové ložisko (hluboká drážka)
  • Radiální zatížení: 2500 N (napětí řemene)
  • Axiální zatížení: 200 N (menší tah)
  • Rychlost: 1480 ot./min
  • Požadovaná životnost: 40 000 hodin
  • Teplota: 70 °C
  • Spolehlivost: 90%
  • Výsledek: C ≈ 35 kN → Vyberte 6309 (C = 52,7 kN)
Příklad 2: Ložisko hřídele čerpadla

Scénář: Odstředivé čerpadlo s volně stojící oběžné kolo

  • Typ ložiska: Soudečkové ložisko
  • Radiální zatížení: 8000 N (hmotnost oběžného kola + hydraulický systém)
  • Axiální zatížení: 3000 N (axiální zatížení)
  • Rychlost: 2950 ot./min
  • Požadovaná životnost: 50 000 hodin
  • Teplota: 85 °C
  • Spolehlivost: 95%
  • Výsledek: C ≈ 125 kN → Vyberte 22218 (C = 170 kN)
Příklad 3: Výstupní hřídel převodovky

Scénář: Průmyslová převodovka s vysokým radiálním zatížením

  • Typ ložiska: Kuželíkové ložisko
  • Radiální zatížení: 15 000 N
  • Axiální zatížení: 5000 N (tah spirálového ozubeného kola)
  • Rychlost: 150 ot./min
  • Požadovaná životnost: 100 000 hodin
  • Teplota: 90 °C
  • Spolehlivost: 98%
  • Výsledek: C ≈ 220 kN → Vyberte 32220 (C = 298 kN)

Jak si vybrat hodnoty

Výběr typu ložiska
  • Kuličková ložiska:
    • Rychlost až 20 000 ot./min
    • Lehké až střední zatížení
    • Požadavky na nízké tření
    • Fa/Fr < 0,5 typicky
  • Válcový válec:
    • Pouze vysoké radiální zatížení
    • Bez axiální únosnosti (kromě NJ, NUP)
    • Umožněte volný axiální pohyb
    • Vysokorychlostní
  • Kulový válec:
    • Velmi těžké náklady
    • Vychýlení až 2°
    • Kombinované zatížení v pořádku
    • Nižší rychlostní limity
  • Kuželový válec:
    • Vysoké kombinované zatížení
    • Potřebná vysoká tuhost
    • Obvykle spárované
    • Fa/Fr až 1,5
Tipy pro výpočet zatížení
  • Řemenové pohony: Radiální zatížení = 1,5–2,5 × napnutí řemene
  • Ozubené pohony: Zahrňte oddělovací síly a dynamické faktory
  • Převislé zatížení: Výpočet momentového zatížení v ložiskách
  • Dynamické faktory:
    • Lehký šok: × 1,2–1,5
    • Mírný šok: × 1,5–2,0
    • Silný šok: × 2,0–3,0
Požadavky na životnost podle aplikace
  • 8 000–12 000 hodin: Domácí spotřebiče, ruční nářadí
  • 20 000–30 000 hodin: Stroje s 8hodinovým denním provozem
  • 40 000–50 000 hodin: 16hodinový denní provoz
  • 60 000–100 000 hodin: 24hodinový nepřetržitý provoz
  • 100 000–200 000 hodin: Kritické vybavení, žádné poruchy
Teplotní aspekty
  • Standardní ložiska: -30 °C až +120 °C
  • Ložiska odolná vůči vysokým teplotám: Až 200 °C se speciálním mazivem
  • Stabilizovaná ložiska: Do 250 °C (přípona S1)
  • Speciální ložiska: Do 350 °C (přípona S2, S3)
  • Poznámka: Vyšší teploty vyžadují speciální maziva
Výběr faktoru spolehlivosti
  • 90% (a1=1,0): Standardní průmyslové aplikace
  • 95% (a1=0,62): Důležité vybavení
  • 96% (a1=0,53): Kritické procesy
  • 97% (a1=0,44): Bezpečnostně kritické
  • 98% (a1=0,33): Letectví a kosmonautika, lékařství
  • 99% (a1=0,21): Ultrakritické, žádné selhání není povoleno