Бесплатный инженерный инструмент № 046
Калькулятор эквивалентной динамической нагрузки на подшипник
Рассчитать эквивалентную динамическую нагрузку на подшипник P = X·Fr + Y·F. Автоматически выбирает коэффициенты X, Y в зависимости от типа подшипника и соотношения F/Fr относительно значения e.
Результаты
Эквивалентная динамическая нагрузка
Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник объединяет радиальные и осевые силы в одно значение:
Условие заключается в следующем: если F/Fr ≤ e, тогда P = Fr. Если F/Fr > e, тогда P = X·Fr + Y·F.
Коэффициенты X, Y и e в зависимости от типа подшипника
| Тип подшипника | e | X (Fa/Fr ≤ e) | Y (Fa/Fr ≤ e) | X (Fa/Fr > e) | Y (Fa/Fr > e) |
|---|---|---|---|---|---|
| Радиальный шарикоподшипник (DGBB) | 0.19 | 1 | 0 | 0.56 | 2.30 |
| Радиально-упорный 15° | 0.38 | 1 | 0 | 0.44 | 1.47 |
| Радиально-упорный 25° | 0.68 | 1 | 0 | 0.41 | 0.87 |
| Радиально-упорный 40° | 1.14 | 1 | 0 | 0.35 | 0.57 |
| Самоустанавливающийся шарикоподшипник | 0.40 | 1 | 0 | 0.65 | 1.71 |
| Цилиндрический роликоподшипник | — | 1 | 0 | — | — |
| Конический роликоподшипник | 0.37 | 1 | 0 | 0.40 | 1.60 |
| Сферический роликоподшипник | 0.27 | 1 | 0 | 0.67 | 2.35 |
ℹ️ Примечание: Приведенные выше значения являются упрощенными типовыми значениями. Точные значения X, Y и e зависят от конкретной серии подшипников и коэффициента C0/F. Точные значения см. в каталогах производителей.
Практический пример
Дано: Fr = 8 кН, F = 3 кН
F/Fr = 3/8 = 0,375 > e = 0,19 → осевая нагрузка значительна
P = 0,56 × 8 + 2,30 × 3 = 4,48 + 6,90 = 11,38 кН
Эквивалентная динамическая нагрузка P — это условная постоянная по величине и направлению радиальная нагрузка (для радиальных подшипников), при действии которой подшипник будет иметь такой же расчётный ресурс, как и при действии реальной комбинированной (радиальной и осевой) нагрузки. Она рассчитывается по формуле P = X·Fr + Y·Fa.
X — коэффициент радиальной нагрузки, а Y — коэффициент осевой нагрузки. Когда отношение Fa/Fr ≤ e, влияние осевой силы на долговечность пренебрежимо мало (принимают X=1, Y=0 для однорядных подшипников). Когда Fa/Fr > e, в расчёт вводятся табличные коэффициенты X и Y для учёта совместного действия обеих составляющих.
Коэффициент расчётного отношения e — это пороговое отношение осевой нагрузки к радиальной, характерное для каждого конструктивного типа и серии подшипника. Он определяет границу, выше которой осевая сила начинает существенно снижать ресурс подшипника. Значение e зависит от внутренней геометрии и номинального угла контакта.
При чисто радиальном нагружении (Fa = 0) формула эквивалентной динамической нагрузки для однорядного радиального подшипника упрощается до P = Fr. Осевой коэффициент не применяется, так как отношение Fa/Fr = 0 всегда меньше или равно пороговому параметру e.
Данный калькулятор вычисляет динамическую эквивалентную нагрузку P, используемую для расчёта усталостного ресурса L10 вращающегося подшипника. Для расчёта статической эквивалентной нагрузки P0 применяется аналогичная по структуре формула, но с другими табличными коэффициентами статической нагрузки X0 и Y0. Для оценки P0 воспользуйтесь калькулятором коэффициента статической грузоподъёмности подшипника.
Процедуры, описанные на этой странице, были разработаны и опробованы в полевых условиях командой Vibromera с использованием Balanset-1A — портативного двухканального балансировочного прибора и анализатора вибрации для балансировки роторов на месте эксплуатации.
Профессиональные приборы для балансировки на месте и виброанализаторы. Используются более чем в 50 странах.
