פרמטרי חישוב

מבוסס על ISO 281 ותקני יצרן מיסבים









סל"ד


שעות




תוצאות החישוב

עומס דינמי שווה ערך P:
—
דירוג עומס דינמי נדרש C:
—
גורם טמפרטורה fT:
—
גורם מהירות fn:
—
גורם חיים fL:
—

המלצות לבחירת מיסבים:

חובה קלה: בחר מיסב עם דירוג C 20-30% מעל הערך המחושב
תפקיד רגיל: בחר מיסב עם דירוג C 30-50% מעל הערך המחושב
עומס כבד: בחר מיסב עם דירוג C 50-100% מעל הערך המחושב
חובה קשה: שקלו מיסבים מיוחדים או סידור מיסבים מרובים

איך המחשבון עובד

תקני ייחוס

תקנים בינלאומיים:

  • ISO 281:2007 – מיסבים מתגלגלים – דירוגי עומס דינמיים ואורך חיים מדורגים
  • ISO/TS 16281 – שיטות לחישוב אורך חיים דירוג ייחוס שונה
  • ANSI/ABMA Std 9 - דירוגי עומס ואורך חיים עייף עבור מיסבים כדוריים
  • ANSI/ABMA Std 11 - דירוגי עומס ואורך חיים עייף עבור מיסבי גלילה

דירוג עומס דינמי בסיסי

דירוג העומס הדינמי הבסיסי C מחושב באמצעות:

C = P × fL / (fT × a1)

איפה:

  • ג — דירוג עומס דינמי בסיסי (N)
  • P — עומס מיסב דינמי שווה ערך (N)
  • fL — גורם החיים
  • fT — גורם טמפרטורה
  • א1 — גורם אמינות

עומס דינמי שווה ערך

עבור עומסים רדיאליים וציריים משולבים:

P = X × Fr + Y × Fa

כאשר X ו-Y הם גורמים התלויים ביחס Fa/Fr ובסוג המיסב.

חישוב גורם החיים

מקדם אורך החיים מחושב מאורך החיים הנדרש:

fL = (L10h × n × 60 / 10⁶)^(1/p)

כאשר p = 3 עבור מיסבי כדור ו-p = 10/3 עבור מיסבי גלילה.

השפעות טמפרטורה

טמפרטורת ההפעלה משפיעה על כושר הנשיאה:

  • עד 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

מדריך לבחירת סוג מיסב

  • מיסבים כדוריים: מהירויות גבוהות, עומסים בינוניים, חיכוך נמוך
  • רולר גלילי: עומסים רדיאליים גבוהים, מהירויות מתונות
  • רולר כדורי: עומסים כבדים, יכולת חוסר יישור
  • רולר מחודד: עומסים משולבים, קשיחות גבוהה
  • רולר מחט: עומסים רדיאליים גבוהים, עיצוב קומפקטי

שיקולים חשובים

  • יש לקחת בחשבון תמיד גורמי בטיחות עבור יישומים קריטיים
  • התחשב בעומסי הלם ורעידות
  • שימון נכון חיוני להשגת אורך חיים מחושב
  • זיהום יכול לקצר משמעותית את חיי המיסב
  • יש לשקול סידור מיסבים (קבוע/צף) לצורך התפשטות תרמית

דוגמאות שימוש ומדריך בחירת ערך

דוגמה 1: מיסב מנוע חשמלי

תַרחִישׁ: מנוע 30 קילוואט עם הנעת רצועה

  • סוג מיסב: מיסב כדורי (חריץ עמוק)
  • עומס רדיאלי: 2500 ניוטון (מתח רצועה)
  • עומס צירי: 200 ניוטון (דחף קל)
  • Speed: 1480 סל"ד
  • אורך חיים נדרש: 40000 שעות
  • טֶמפֶּרָטוּרָה: 70°C
  • אֲמִינוּת: 90%
  • תוֹצָאָה: C ≈ 35 kN → בחר 6309 (C = 52.7 kN)
דוגמה 2: מיסב ציר משאבה

תַרחִישׁ: משאבה צנטריפוגלית עם אימפלר תלוי

  • סוג מיסב: מיסב גלילים כדורי
  • עומס רדיאלי: 8000 ניוטון (משקל אימפלר + כוח הידראולי)
  • עומס צירי: 3000 ניוטון (עומס דחף)
  • Speed: 2950 סל"ד
  • אורך חיים נדרש: 50000 שעות
  • טֶמפֶּרָטוּרָה: 85°C
  • אֲמִינוּת: 95%
  • תוֹצָאָה: C ≈ 125 kN → בחר 22218 (C = 170 kN)
דוגמה 3: ציר יציאה של תיבת הילוכים

תַרחִישׁ: תיבת הילוכים תעשייתית עם עומסים רדיאליים כבדים

  • סוג מיסב: מיסב גלילה מחודד
  • עומס רדיאלי: 15000 ניוטון
  • עומס צירי: 5000 ניוטון (דחף גלגל שיניים סלילי)
  • Speed: 150 סל"ד
  • אורך חיים נדרש: 100000 שעות
  • טֶמפֶּרָטוּרָה: 90°C
  • אֲמִינוּת: 98%
  • תוֹצָאָה: C ≈ 220 kN → בחר 32220 (C = 298 kN)

כיצד לבחור ערכים

בחירת סוג מיסב
  • מיסבים כדוריים:
    • מהירויות של עד 20,000 סל"ד
    • עומסים קלים עד בינוניים
    • דרישות חיכוך נמוכות
    • פ/שישי < 0.5 טיפוסי
  • רולר גלילי:
    • עומסים רדיאליים גבוהים בלבד
    • אין קיבולת עומס צירית (למעט NJ, NUP)
    • לאפשר תנועה צירית חופשית
    • יכולת מהירות גבוהה
  • רולר כדורי:
    • משאות כבדים מאוד
    • חוסר יישור עד 2°
    • עומסים משולבים תקינים
    • מגבלות מהירות נמוכות יותר
  • רולר מחודד:
    • עומסים משולבים גבוהים
    • נדרשת קשיחות גבוהה
    • בדרך כלל משווים
    • פא/פר עד 1.5
טיפים לחישוב עומס
  • הנעות חגורה: עומס רדיאלי = 1.5-2.5 × מתח החגורה
  • כונני גלגלי שיניים: כלול כוחות הפרדה וגורמים דינמיים
  • עומסים תלויים: חשב עומסי מומנט על מיסבים
  • גורמים דינמיים:
    • הלם קל: × 1.2-1.5
    • הלם בינוני: × 1.5-2.0
    • הלם כבד: × 2.0-3.0
דרישות חיים לפי יישום
  • 8,000-12,000 שעות: מכשירי חשמל ביתיים, כלי עבודה ידניים
  • 20,000-30,000 שעות: מכונות פעילות יומיות של 8 שעות
  • 40,000-50,000 שעות: פעילות יומית של 16 שעות
  • 60,000-100,000 שעות: פעולה רציפה 24 שעות ביממה
  • 100,000-200,000 שעות: ציוד קריטי, ללא תקלות
שיקולי טמפרטורה
  • מיסבים סטנדרטיים: ‎-30°C עד 120°C+
  • מיסבים עמידים בטמפרטורה גבוהה: עד 200 מעלות צלזיוס עם גריז מיוחד
  • מיסבים יציבים: עד 250°C (סיומת S1)
  • מיסבים מיוחדים: עד 350°C (סיומת S2, S3)
  • הערה: טמפרטורות גבוהות דורשות חומרי סיכה מיוחדים
בחירת גורם אמינות
  • 90% (a1=1.0): יישומים תעשייתיים סטנדרטיים
  • 95% (a1=0.62): ציוד חשוב
  • 96% (a1=0.53): תהליכים קריטיים
  • 97% (a1=0.44): קריטי לבטיחות
  • 98% (a1=0.33): תעופה וחלל, רפואה
  • 99% (a1=0.21): אולטרה-קריטי, אין אפשרות לכשל