Parametri de calcul

Bazat pe ISO 281 și standardele producătorilor de rulmenți









RPM


ore




Rezultatele calculului

Sarcină dinamică echivalentă P:
—
Capacitate de încărcare dinamică necesară C:
—
Factorul de temperatură fT:
—
Factorul de viteză fn:
—
Factorul de viață fL:
—

Recomandări pentru alegerea rulmenților:

Utilaje ușoare: Selectați rulmentul cu clasificarea C 20-30% peste valoarea calculată
Sarcină normală: Selectați rulmentul cu clasificarea C 30-50% peste valoarea calculată
Sarcini grele: Selectați rulmentul cu clasificarea C 50-100% peste valoarea calculată
Sarcini severe: Luați în considerare rulmenți speciali sau un aranjament cu mai multe rulmenți

Cum funcționează calculatorul

Standarde de referință

Standarde internaționale:

  • ISO 281:2007 – Rulmenți – Sarcini dinamice nominale și durată de viață nominală
  • ISO/TS 16281 – Metode de calculare a duratei de viață nominale de referință modificate
  • ANSI/ABMA Standard 9 – Capacități de sarcină și durată de viață la oboseală pentru rulmenți cu bile
  • ANSI/ABMA Standard 11 – Capacități de sarcină și durată de viață la oboseală pentru rulmenți

Capacitate de încărcare dinamică de bază

Capacitatea de încărcare dinamică de bază C se calculează folosind:

C = P × fL / (fT × a1)

unde:

  • C. — capacitatea de încărcare dinamică de bază (N)
  • P — sarcina dinamică echivalentă pe rulment (N)
  • fL — factorul de viață
  • fT — factorul de temperatură
  • a1 — factorul de fiabilitate

Sarcină dinamică echivalentă

Pentru sarcini radiale și axiale combinate:

P = X × Fr + Y × Fa

unde X și Y sunt factori dependenți de raportul Fa/Fr și de tipul rulmentului.

Calculul factorului de viață

Factorul de durată de viață se calculează din durata de viață necesară:

fL = (L10h × n × 60 / 10⁶)^(1/p)

unde p = 3 pentru rulmenți cu bile și p = 10/3 pentru rulmenți cu role.

Efectele temperaturii

Temperatura de funcționare afectează capacitatea portantă:

  • Până la 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

Ghid de selecție a tipului de rulment

  • Rulmenți cu bile: Viteze mari, sarcini moderate, frecare redusă
  • Rolă cilindrică: Sarcini radiale mari, viteze moderate
  • Rolă sferică: Sarcini mari, capacitate de nealiniere
  • Rolă conică: Sarcini combinate, rigiditate ridicată
  • Rolă cu ac: Sarcini radiale mari, design compact

Considerații importante

  • Luați întotdeauna în considerare factorii de siguranță pentru aplicațiile critice
  • Luați în considerare încărcările cu șocuri și vibrațiile
  • Lubrifierea adecvată este esențială pentru obținerea unei durate de viață calculate
  • Contaminarea poate reduce semnificativ durata de viață a rulmenților
  • Luați în considerare aranjamentul rulmentului (fix/flotant) pentru dilatarea termică

Exemple de utilizare și ghid de selecție a valorilor

Exemplul 1: Rulment motor electric

Scenariu: Motor de 30 kW cu transmisie prin curea

  • Tipul rulmentului: Rulment cu bile (cu canelură adâncă)
  • Sarcină radială: 2500 N (tensiune curea)
  • Sarcină axială: 200 N (împingere minoră)
  • Viteză: 1480 RPM
  • Durata de viață necesară: 40000 de ore
  • Temperatură: 70°C
  • Fiabilitate: 90%
  • Rezultat: C ≈ 35 kN → Selectați 6309 (C = 52,7 kN)
Exemplul 2: Rulmentul arborelui pompei

Scenariu: Pompă centrifugă cu rotor suspendat

  • Tipul rulmentului: Rulment sferic cu role
  • Sarcină radială: 8000 N (greutatea rotorului + sistemul hidraulic)
  • Sarcină axială: 3000 N (sarcină împingătoare)
  • Viteză: 2950 RPM
  • Durata de viață necesară: 50000 de ore
  • Temperatură: 85°C
  • Fiabilitate: 95%
  • Rezultat: C ≈ 125 kN → Selectați 22218 (C = 170 kN)
Exemplul 3: Arborele de ieșire al cutiei de viteze

Scenariu: Cutie de viteze industrială cu sarcini radiale mari

  • Tipul rulmentului: Rulment cu role conice
  • Sarcină radială: 15000 N
  • Sarcină axială: 5000 N (împingere a roții dințate elicoidale)
  • Viteză: 150 RPM
  • Durata de viață necesară: 100000 de ore
  • Temperatură: 90°C
  • Fiabilitate: 98%
  • Rezultat: C ≈ 220 kN → Selectați 32220 (C = 298 kN)

Cum să alegi valorile

Selectarea tipului de rulment
  • Rulmenți cu bile:
    • Viteze de până la 20.000 RPM
    • Sarcini ușoare spre moderate
    • Cerințe de frecare redusă
    • Fa/Vi < 0,5 tipic
  • Rolă cilindrică:
    • Numai sarcini radiale mari
    • Fără capacitate de încărcare axială (cu excepția NJ, NUP)
    • Permite mișcarea axială liberă
    • Capacitate de mare viteză
  • Rolă sferică:
    • Sarcini foarte grele
    • Nealiniere de până la 2°
    • Încărcări combinate OK
    • Limite de viteză mai mici
  • Rolă conică:
    • Sarcini combinate mari
    • Rigiditate mare necesară
    • De obicei asociat
    • Fa/Fr până la 1,5
Sfaturi pentru calcularea încărcării
  • Transmisii cu curea: Sarcină radială = 1,5-2,5 × tensiunea curelei
  • Transmisii cu angrenaje: Includeți forțele de separare și factorii dinamici
  • Încărcări transversale: Calculați încărcările momentului la rulmenți
  • Factori dinamici:
    • Șoc ușor: × 1,2-1,5
    • Șoc moderat: × 1,5-2,0
    • Șoc puternic: × 2,0-3,0
Cerințe de viață în funcție de aplicație
  • 8.000-12.000 de ore: Electrocasnice, scule manuale
  • 20.000-30.000 de ore: Mașini cu funcționare zilnică de 8 ore
  • 40.000-50.000 de ore: Funcționare zilnică de 16 ore
  • 60.000-100.000 de ore: Funcționare continuă 24 de ore
  • 100.000-200.000 de ore: Echipamente critice, fără defecțiuni
Considerații privind temperatura
  • Rulmenți standard: -30°C până la +120°C
  • Rulmenți pentru temperaturi înalte: Până la 200°C cu unsoare specială
  • Rulmenți stabilizați: Până la 250°C (sufix S1)
  • Rulmenți speciali: Până la 350°C (sufix S2, S3)
  • Notă: Temperaturile mai ridicate necesită lubrifianți speciali
Selectarea factorului de fiabilitate
  • 90% (a1=1.0): Aplicații industriale standard
  • 95% (a1=0,62): Echipamente importante
  • 96% (a1=0,53): Procese critice
  • 97% (a1=0,44): Critic pentru siguranță
  • 98% (a1=0,33): Aerospațială, medicală
  • 99% (a1=0,21): Ultra-critic, fără defecțiuni permise