پارامترهای محاسبه

بر اساس استاندارد ISO 281 و استانداردهای سازندگان بلبرینگ









دور در دقیقه


ساعت‌ها




نتایج محاسبه

بار دینامیکی معادل P:
—
بار دینامیکی مورد نیاز C:
—
ضریب دما fT:
—
ضریب سرعت fn:
—
ضریب زندگی fL:
—

توصیه‌های انتخاب بلبرینگ:

وظیفه سبک: بلبرینگی را انتخاب کنید که رتبه C آن 20-30% باشد و مقدار آن بالاتر از مقدار محاسبه شده باشد.
وظیفه عادی: بلبرینگی را انتخاب کنید که رتبه C آن 30-50% بالاتر از مقدار محاسبه شده باشد
وظیفه سنگین: بلبرینگی را انتخاب کنید که رتبه C آن 50-100% بالاتر از مقدار محاسبه شده باشد
وظیفه سنگین: یاتاقان‌های ویژه یا چیدمان چندگانه یاتاقان‌ها را در نظر بگیرید

نحوه کار ماشین حساب

استانداردهای مرجع

استانداردهای بین‌المللی:

  • ISO 281:2007 – یاتاقان‌های غلتشی – ظرفیت بارگذاری دینامیکی و عمر مفید
  • ISO/TS 16281 – روش‌های محاسبه عمر مرجع اصلاح‌شده
  • ANSI/ABMA Std 9 - میزان بار و عمر خستگی برای بلبرینگ‌ها
  • ANSI/ABMA Std 11 – میزان بار و عمر خستگی برای یاتاقان‌های غلتکی

رتبه‌بندی بار دینامیکی پایه

بار دینامیکی پایه C با استفاده از فرمول زیر محاسبه می‌شود:

C = P × fL / (fT × a1)

where:

  • سی — بار دینامیکی پایه (N)
  • P — بار دینامیکی معادل یاتاقان (نیوتن)
  • اف ال - عامل حیات
  • اف تی - ضریب دما
  • الف۱ - ضریب اطمینان

بار دینامیکی معادل

برای بارهای شعاعی و محوری ترکیبی:

P = X × Fr + Y × Fa

که در آن X و Y عواملی وابسته به نسبت Fa/Fr و نوع یاتاقان هستند.

محاسبه ضریب حیات

ضریب عمر از عمر مورد نیاز محاسبه می‌شود:

fL = (L10h × n × 60 / 106)^(1/p)

که در آن p = 3 برای بلبرینگ‌ها و p = 10/3 برای غلتک‌ها است.

اثرات دما

دمای عملیاتی بر ظرفیت باربری تأثیر می‌گذارد:

  • تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد (۳۰۲ درجه فارنهایت): fT = 1.0
  • ۲۰۰ درجه سانتیگراد (۳۹۲ درجه فارنهایت): fT = 0.90
  • ۲۵۰ درجه سانتیگراد (۴۸۲ درجه فارنهایت): fT = 0.75
  • ۳۰۰ درجه سانتیگراد (۵۷۲ درجه فارنهایت): fT = 0.60

راهنمای انتخاب نوع بلبرینگ

  • بلبرینگ‌ها: سرعت بالا، بار متوسط، اصطکاک کم
  • غلتک استوانه‌ای: بارهای شعاعی بالا، سرعت‌های متوسط
  • غلتک کروی: بارهای سنگین، قابلیت ناهمراستایی
  • غلتک مخروطی: بارهای ترکیبی، سختی بالا
  • غلتک سوزنی: بارهای شعاعی بالا، طراحی جمع و جور

ملاحظات مهم

  • همیشه عوامل ایمنی را برای کاربردهای حیاتی در نظر بگیرید
  • بارهای ضربه‌ای و ارتعاش را در نظر بگیرید
  • روانکاری مناسب برای دستیابی به عمر محاسبه شده ضروری است
  • آلودگی می‌تواند عمر یاتاقان را به میزان قابل توجهی کاهش دهد
  • چیدمان یاتاقان (ثابت/شناور) را برای انبساط حرارتی در نظر بگیرید

مثال‌های استفاده و راهنمای انتخاب ارزش

مثال ۱: یاتاقان موتور الکتریکی

سناریو: موتور 30 کیلووات با سیستم انتقال قدرت تسمه ای

  • نوع بلبرینگ: بلبرینگ (شیار عمیق)
  • بار شعاعی: ۲۵۰۰ نیوتن (کشش تسمه)
  • بار محوری: ۲۰۰ نیوتن (نیروی رانش جزئی)
  • Speed: ۱۴۸۰ دور در دقیقه
  • عمر مورد نیاز: ۴۰۰۰۰ ساعت
  • دما: ۷۰ درجه سانتی‌گراد
  • قابلیت اطمینان: 90%
  • نتیجه: C ≈ 35 کیلونیوتن → انتخاب 6309 (C = 52.7 کیلونیوتن)
مثال ۲: یاتاقان شفت پمپ

سناریو: پمپ گریز از مرکز با پروانه آویزان

  • نوع بلبرینگ: یاطاقان غلتکی کروی
  • بار شعاعی: ۸۰۰۰ نیوتن (وزن پروانه + وزن هیدرولیک)
  • بار محوری: ۳۰۰۰ نیوتن (بار رانش)
  • Speed: ۲۹۵۰ دور در دقیقه
  • عمر مورد نیاز: ۵۰۰۰۰ ساعت
  • دما: ۸۵ درجه سانتی‌گراد
  • قابلیت اطمینان: 95%
  • نتیجه: C ≈ 125 کیلونیوتن → انتخاب 22218 (C = 170 کیلونیوتن)
مثال ۳: شفت خروجی گیربکس

سناریو: گیربکس صنعتی با بارهای شعاعی سنگین

  • نوع بلبرینگ: غلتک مخروطی
  • بار شعاعی: ۱۵۰۰۰ ن
  • بار محوری: ۵۰۰۰ نیوتن (نیروی رانش چرخ‌دنده مارپیچ)
  • Speed: ۱۵۰ دور در دقیقه
  • عمر مورد نیاز: ۱۰۰۰۰۰ ساعت
  • دما: ۹۰ درجه سانتی‌گراد
  • قابلیت اطمینان: 98%
  • نتیجه: C ≈ 220 کیلونیوتن → انتخاب 32220 (C = 298 کیلونیوتن)

چگونه ارزش‌ها را انتخاب کنیم

انتخاب نوع بلبرینگ
  • بلبرینگ‌ها:
    • سرعت تا 20،000 دور در دقیقه
    • بارهای سبک تا متوسط
    • الزامات اصطکاک کم
    • فا/فر <0.5 معمولی
  • غلتک استوانه‌ای:
    • فقط بارهای شعاعی بالا
    • ظرفیت بار محوری ندارد (به جز NJ، NUP)
    • امکان حرکت محوری آزاد
    • قابلیت سرعت بالا
  • غلتک کروی:
    • بارهای بسیار سنگین
    • عدم هم‌ترازی تا ۲ درجه
    • بارهای ترکیبی قابل قبول
    • محدودیت‌های سرعت پایین‌تر
  • غلتک مخروطی:
    • بارهای ترکیبی بالا
    • نیاز به استحکام بالا
    • معمولاً جفت می‌شود
    • فا/فر تا ۱.۵
نکات محاسبه بار
  • درایوهای تسمه ای: بار شعاعی = ۱.۵-۲.۵ × کشش تسمه
  • درایوهای چرخ دنده: شامل نیروهای جداکننده و عوامل دینامیکی
  • بارهای معلق: محاسبه بارهای گشتاوری روی یاتاقان‌ها
  • عوامل پویا:
    • شوک نوری: × ۱.۲-۱.۵
    • شوک متوسط: × ۱.۵-۲.۰
    • ضربه شدید: × ۲.۰-۳.۰
الزامات زندگی بر اساس کاربرد
  • ۸۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰ ساعت: لوازم خانگی، ابزار دستی
  • ۲۰،۰۰۰ تا ۳۰،۰۰۰ ساعت: ماشین‌های عملیاتی روزانه ۸ ساعته
  • ۴۰،۰۰۰-۵۰،۰۰۰ ساعت: کارکرد روزانه ۱۶ ساعته
  • ۶۰،۰۰۰ تا ۱۰۰،۰۰۰ ساعت: کارکرد مداوم ۲۴ ساعته
  • ۱۰۰۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰۰ ساعت: تجهیزات بحرانی، بدون خرابی
ملاحظات دما
  • بلبرینگ‌های استاندارد: -30 درجه سانتیگراد تا +120 درجه سانتیگراد
  • بلبرینگ‌های دما بالا: تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد با گریس مخصوص
  • یاتاقان‌های پایدار شده: تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد (پسوند S1)
  • بلبرینگ های خاص: تا ۳۵۰ درجه سانتیگراد (پسوند S2، S3)
  • Note: دماهای بالاتر به روان کننده های مخصوص نیاز دارند
انتخاب ضریب قابلیت اطمینان
  • 90% (a1=1.0): کاربردهای صنعتی استاندارد
  • 95% (a1=0.62): تجهیزات مهم
  • ۹۶۱TP3T (a1=0.53): فرآیندهای بحرانی
  • 97% (a1=0.44): ایمنی-بحرانی
  • 98% (a1=0.33): هوافضا، پزشکی
  • 99% (a1=0.21): فوق بحرانی، بدون شکست مجاز