Laskentaparametrit

Perustuu standardiin ISO 281 ja laakerivalmistajien standardeihin









Kierrosluku


tuntia




Laskentatulokset

Ekvivalentti dynaaminen kuorma P:
—
Vaadittu dynaaminen kuormitusluokka C:
—
Lämpötilakerroin fT:
—
Nopeuskerroin fn:
—
Elämänkerroin fL:
—

Laakerivalintasuositukset:

Kevyt käyttö: Valitse laakeri, jonka C-luokitus on 20-30% lasketun arvon yläpuolella
Normaali käyttö: Valitse laakeri, jonka C-luokitus on 30-50% lasketun arvon yläpuolella
Raskas käyttö: Valitse laakeri, jonka C-luokitus on 50-100% lasketun arvon yläpuolella
Vakava työ: Harkitse erikoislaakereita tai monilaakerijärjestelyä

Laskimen toimintaperiaate

Viitestandardit

Kansainväliset standardit:

  • ISO 281:2007 – Vierintälaakerit. Dynaamiset kuormitusluokat ja käyttöikä
  • ISO/TS 16281 – Menetelmät muokatun viiteluokituksen laskentaan
  • ANSI/ABMA Std 9 – Kuulalaakereiden kuormitusluokat ja väsymiskestävyys
  • ANSI/ABMA Std 11 – Rullalaakerien kuormitusluokat ja väsymiskestävyys

Dynaaminen peruskuormitusluokitus

Perus dynaaminen kuormitusluokka C lasketaan seuraavasti:

C = P × fL / (fT × a1)

missä:

  • C — dynaaminen peruskuormitusluokka (N)
  • P — ekvivalentti dynaaminen laakerikuorma (N)
  • fL — elämän tekijä
  • fT — lämpötilakerroin
  • a1 — luotettavuuskerroin

Ekvivalentti dynaaminen kuormitus

Yhdistetyille säteittäisille ja aksiaalisille kuormille:

P = X × Fr + Y × Fa

jossa X ja Y ovat Fa/Fr-suhteesta ja laakerityypistä riippuvia tekijöitä.

Elinikäkertoimen laskeminen

Elinikäkerroin lasketaan vaaditusta käyttöiästä:

fL = (L10h × n × 60 / 10⁶)^(1/p)

jossa p = 3 kuulalaakereille ja p = 10/3 rullalaakereille.

Lämpötilan vaikutukset

Käyttölämpötila vaikuttaa kantavuuteen:

  • Jopa 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

Laakerityypin valintaopas

  • Kuulalaakerit: Suuret nopeudet, kohtuulliset kuormat, pieni kitka
  • Sylinterimäinen rulla: Suuret radiaalikuormat, kohtuulliset nopeudet
  • Pallomainen rulla: Raskaat kuormat, linjausvirheiden sietokyky
  • Kartiorulla: Yhdistetyt kuormat, korkea jäykkyys
  • Neularulla: Suuret säteittäiset kuormat, kompakti muotoilu

Tärkeitä huomioitavia asioita

  • Ota aina huomioon turvallisuustekijät kriittisissä sovelluksissa
  • Ota huomioon iskukuormitukset ja tärinä
  • Oikea voitelu on välttämätöntä lasketun käyttöiän saavuttamiseksi
  • Likaantuminen voi lyhentää laakerin käyttöikää merkittävästi
  • Huomioi laakerijärjestely (kiinteä/kelluva) lämpölaajenemisen varalta

Käyttöesimerkkejä ja arvojen valintaopas

Esimerkki 1: Sähkömoottorin laakeri

Skenaario: 30 kW:n moottori hihnakäytöllä

  • Laakerityyppi: Kuulalaakeri (syväurainen)
  • Radiaalinen kuorma: 2500 N (hihnan kireys)
  • Aksiaalinen kuorma: 200 N (pieni työntövoima)
  • Nopeus: 1480 kierrosta minuutissa
  • Vaadittu elinikä: 40 000 tuntia
  • Lämpötila: 70°C
  • Luotettavuus: 90%
  • Tulos: C ≈ 35 kN → Valitse 6309 (C = 52,7 kN)
Esimerkki 2: Pumpun akselin laakeri

Skenaario: Keskipakopumppu, jossa on ulkoneva juoksupyörä

  • Laakerityyppi: Pallomainen rullalaakeri
  • Radiaalinen kuorma: 8000 N (juoksupyörän paino + hydrauliikka)
  • Aksiaalinen kuorma: 3000 N (työntövoima)
  • Nopeus: 2950 kierrosta minuutissa
  • Vaadittu elinikä: 50 000 tuntia
  • Lämpötila: 85°C
  • Luotettavuus: 95%
  • Tulos: C ≈ 125 kN → Valitse 22218 (C = 170 kN)
Esimerkki 3: Vaihteiston ulostuloakseli

Skenaario: Teollisuusvaihteisto raskailla radiaalikuormilla

  • Laakerityyppi: Kartiorullalaakeri
  • Radiaalinen kuorma: 15000 pohjoista
  • Aksiaalinen kuorma: 5000 N (kierukkapyörän työntövoima)
  • Nopeus: 150 kierrosta minuutissa
  • Vaadittu elinikä: 100 000 tuntia
  • Lämpötila: 90 °C
  • Luotettavuus: 98%
  • Tulos: C ≈ 220 kN → Valitse 32220 (C = 298 kN)

Kuinka valita arvot

Laakerityypin valinta
  • Kuulalaakerit:
    • Nopeudet jopa 20 000 rpm
    • Kevyet ja kohtalaiset kuormat
    • Alhaisen kitkan vaatimukset
    • Pe/Pe < 0,5 tyypillinen
  • Sylinterimäinen rulla:
    • Vain suuria radiaalikuormia
    • Ei aksiaalista kuormituskapasiteettia (paitsi NJ, NUP)
    • Salli vapaa aksiaalinen liike
    • Nopea kyky
  • Pallomainen rulla:
    • Erittäin raskaat kuormat
    • Jopa 2°:n linjausvirhe
    • Yhdistetyt kuormat OK
    • Alemmat nopeusrajoitukset
  • Kartiorulla:
    • Suuret yhdistetyt kuormat
    • Vaaditaan suurta jäykkyyttä
    • Yleensä paritettu
    • Fa/F jopa 1,5
Kuorman laskentavinkkejä
  • Hihnakäytöt: Radiaalinen kuormitus = 1,5–2,5 × hihnan kireys
  • Vaihdevetolaitteet: Sisällytä erottavat voimat ja dynaamiset tekijät
  • Ylävarren kuormat: Laske laakereiden momenttikuormat
  • Dynaamiset tekijät:
    • Kevyt isku: × 1,2–1,5
    • Kohtalainen shokki: × 1,5–2,0
    • Voimakas isku: × 2,0–3,0
Elämän vaatimukset sovelluksen mukaan
  • 8 000–12 000 tuntia: Kodinkoneet, käsityökalut
  • 20 000–30 000 tuntia: 8 tunnin päivittäiset koneet
  • 40 000–50 000 tuntia: 16 tunnin päivittäinen toiminta
  • 60 000–100 000 tuntia: 24 tunnin jatkuva käyttö
  • 100 000–200 000 tuntia: Kriittiset laitteet, ei vikoja
Lämpötilahuomiot
  • Vakiolaakerit: -30°C - +120°C
  • Korkean lämpötilan laakerit: Jopa 200 °C erikoisrasvalla
  • Stabiloidut laakerit: Jopa 250 °C (S1-liite)
  • Erikoislaakerit: Jopa 350 °C (S2- ja S3-päätteet)
  • Huom: Korkeammat lämpötilat vaativat erityisiä voiteluaineita
Luotettavuuskertoimen valinta
  • 90% (a1=1.0): Vakioteollisuussovellukset
  • 95% (a1=0,62): Tärkeät laitteet
  • 96% (a1=0,53): Kriittiset prosessit
  • 97% (a1=0,44): Turvallisuuskriittinen
  • 98% (a1=0,33): Ilmailu, lääketiede
  • 99% (a1=0,21): Erittäin kriittinen, ei vikaantumista sallittu