Hvorfor kræver lejer en minimal belastning?

Rullende lejer kræver en minimal belastning for at sikre korrekt rullekontakt mellem rulleelementerne og løbebanerne. Uden tilstrækkelig belastning kan kuglerne eller rullerne glide (udskride) i stedet for at rulle, hvilket forårsager udtværingsskader, øget varme og for tidligt svigt.

Hvad forårsager lejeudskridning?

Skridning opstår, når friktionskraften er utilstrækkelig til at opretholde rullekontakten. Dette sker ved høje hastigheder med lette belastninger, især med fedtsmøring. Rulningselementerne accelererer i den ubelastede zone og decelererer i den belastede zone, hvilket forårsager glidning.

Hvordan bestemmes den minimale belastningsfaktor kr?

Den minimale belastningsfaktor kr er en lejespecifik værdi, der er angivet i producentens produkttabeller. For dybgrøftkuglelejer er den typisk omkring 0.025. Rullelejer kræver proportionalt højere minimumsbelastninger (producenter angiver ofte Frm på omtrent 0.02 C0), så denne beregner bruger højere ækvivalente faktorer på omkring 0.25 til 0.3 for rulletyper.

Påvirker smøretypen minimumsbelastningen?

Ja. Fedtsmurte lejer kræver generelt højere minimumsbelastninger end oliesmurte, fordi fedt har en højere viskøs modstand, især ved opstart. Den kinematiske viskositet, der anvendes i formlen, bør afspejle det faktiske smøremiddel ved driftstemperatur.

Hvad hvis min faktiske belastning er under minimumsgrænsen?

Hvis den faktiske belastning er under minimumsbelastningen, kan du: anvende en forspænding (aksialfjeder), bruge en kraftigere lejeopstilling, øge belastningsvejen eller skifte til en lejetype med lavere minimumsbelastningskrav. For lodrette aksler er det almindeligt at tilføje en fjederbelastet skive.

Gratis ingeniørværktøj #047

Beregner for minimumsbelastning af lejer

Beregn den minimale radiale belastning, der kræves for at forhindre rulle-/kugleudskridning. Indtast lejedimensioner, hastighed og smøretype.

Forebyggelse af udskridning Fedt / Olie Kugle og rulle

Lejeboring d (mm)

Leje-YD D (mm)

Hastighed (RPM)

Kinematisk viskositet ν (mm²/s ved driftstemperatur)

Lejetype

Smøretype

Hurtige forudindstillinger

Resultater

Minimum radial belastning F_min

—

Gennemsnitlig diameter dm

—

Faktor kr

—

ν × n Produkt

—

Minimumsbelastningsformel (forenklet)

Den minimale radiale belastning for at forhindre udskridning estimeres som:

k_r — minimumsbelastningsfaktor fra producentens produkttabel (typisk ≈ 0.025 for dybgrøftkuglelejer; højere ækvivalente værdier for rullelejer — se tabellen nedenfor)
ν — kinematisk viskositet ved driftstemperatur (mm²/s)
n — rotationshastighed (omdr./min.)
d_m — gennemsnitlig lejediameter = (d + D) / 2 (mm)
For fedtsmøring multiplicerer denne beregner desuden resultatet med en konservativ faktor på 1.5, da fedtsmurte lejer kræver en højere minimumsbelastning

Gennemsnitlig diameter

Typiske kr-værdier

Lejetype	k_r
Dybsporet kugleleje	≈ 0.025
Vinkelkontaktkugleleje	≈ 0.03
Cylindrisk rulleleje	≈ 0.25
Konisk rulleleje	≈ 0.25
Sfærisk rulleleje	≈ 0.3

Kugleleje k_r værdier er typiske for producenternes produkttabeller (f.eks. angiver SKF k_r pr. leje, omtrent 0.02–0.06 for dybgrøftkuglelejer). For rullelejer bruger producenter dedikerede relationer for minimumsbelastning (f.eks. F_rm ≈ 0.02 × C₀ eller hastighedsbaserede formler); faktorerne for rullelejer ovenfor er omtrentlige ækvivalenter, så denne forenklede formel gengiver samme størrelsesorden. Kontrollér altid den præcise værdi i lejets produkttabel.

Praktisk eksempel

Eksempel — 6208 Dybsporet kugleleje

Givet: d = 40 mm, D = 80 mm, n = 3000 RPM, ν = 20 mm²/s, k_r = 0.025, oliesmøring

d_m = (40 + 80) / 2 = 60 mm

F_min = 0.025 × (20 × 3000 / 1000)^2/3 × (60 / 100)²

= 0.025 × 15.33 × 0.36 = 0.14 kN (≈ 140 N)

Krydskontrol med den simple regel F_min ≈ 0.01 × C₀: for et 6208-leje (C₀ ≈ 17.8 kN) giver den ≈ 0.18 kN — samme størrelsesorden.

⚠️ Bemærk: Dette er et forenklet estimat. For kritiske anvendelser henvises til lejeproducentens specifikke retningslinjer for minimumsbelastning. Den faktiske minimumsbelastning afhænger af indvendigt spillerum, lejeholdertype og smøremiddelegenskaber.

Procedurerne beskrevet på denne side blev udviklet og felttestet af Vibromera-teamet ved hjælp af Balanset-1A, en bærbar tokanals afbalanceringsenhed og vibrationsanalysator til afbalancering af rotorer på stedet.