Parametre výpočtu

Na základe normy ISO 281 a noriem výrobcov ložísk









RPM


hodiny




Výsledky výpočtu

Ekvivalentné dynamické zaťaženie P:
—
Požadovaná dynamická únosnosť C:
—
Teplotný faktor fT:
—
Faktor rýchlosti fn:
—
Životný faktor fL:
—

Odporúčania pre výber ložiska:

Ľahká prevádzka: Vyberte ložisko s hodnotou C 20-30% nad vypočítanou hodnotou
Normálna prevádzka: Vyberte ložisko s hodnotou C 30-50% nad vypočítanou hodnotou
Ťažké zaťaženie: Vyberte ložisko s hodnotou C 50-100% nad vypočítanou hodnotou
Ťažká prevádzka: Zvážte špeciálne ložiská alebo viacnásobné usporiadanie ložísk

Ako funguje kalkulačka

Referenčné štandardy

Medzinárodné normy:

  • ISO 281:2007 – Valivé ložiská – Dynamické únosnosti a trvanlivosť
  • ISO/TS 16281 – Metódy výpočtu upravenej referenčnej životnosti
  • Norma ANSI/ABMA 9 – Menovité zaťaženie a únavová životnosť guľkových ložísk
  • Norma ANSI/ABMA 11 – Menovité únosnosti a únavová životnosť valivých ložísk

Základná dynamická únosnosť

Základná dynamická únosnosť C sa vypočíta pomocou:

C = P × fL / (fT × a1)

kde:

  • C — základná dynamická únosnosť (N)
  • P — ekvivalentné dynamické zaťaženie ložiska (N)
  • fL — faktor života
  • fT — teplotný faktor
  • a1 — faktor spoľahlivosti

Ekvivalentné dynamické zaťaženie

Pre kombinované radiálne a axiálne zaťaženia:

P = X × Fr + Y × Fa

kde X a Y sú faktory závislé od pomeru Fa/Fr a typu ložiska.

Výpočet životného faktora

Faktor životnosti sa vypočíta z požadovanej životnosti:

fL = (L10h × n × 60 / 10⁶)^(1/p)

kde p = 3 pre guľkové ložiská a p = 10/3 pre valivé ložiská.

Teplotné účinky

Prevádzková teplota ovplyvňuje únosnosť:

  • Do 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

Sprievodca výberom typu ložiska

  • Guľkové ložiská: Vysoké rýchlosti, mierne zaťaženie, nízke trenie
  • Valcový valec: Vysoké radiálne zaťaženia, stredné rýchlosti
  • Sférický valec: Ťažké bremená, schopnosť vychýlenia
  • Kužeľový valec: Kombinované zaťaženia, vysoká tuhosť
  • Ihlový valec: Vysoké radiálne zaťaženie, kompaktná konštrukcia

Dôležité úvahy

  • Pri kritických aplikáciách vždy zvážte bezpečnostné faktory
  • Zohľadnite rázové zaťaženia a vibrácie
  • Správne mazanie je nevyhnutné pre dosiahnutie vypočítanej životnosti
  • Znečistenie môže výrazne skrátiť životnosť ložiska
  • Zvážte tepelnú rozťažnosť uloženia ložísk (pevné/plávajúce)

Príklady použitia a sprievodca výberom hodnoty

Príklad 1: Ložisko elektromotora

Scenár: 30 kW motor s remeňovým pohonom

  • Typ ložiska: Guľôčkové ložisko (s hlbokou drážkou)
  • Radiálne zaťaženie: 2500 N (napnutie remeňa)
  • Axiálne zaťaženie: 200 N (menší ťah)
  • Rýchlosť: 1480 ot./min.
  • Požadovaná životnosť: 40 000 hodín
  • teplota: 70 °C
  • Spoľahlivosť: 90%
  • Výsledok: C ≈ 35 kN → Vyberte 6309 (C = 52,7 kN)
Príklad 2: Ložisko hriadeľa čerpadla

Scenár: Odstredivé čerpadlo s previsnutým obežným kolesom

  • Typ ložiska: Sférické ložisko
  • Radiálne zaťaženie: 8000 N (hmotnosť obežného kolesa + hydraulický systém)
  • Axiálne zaťaženie: 3000 N (ťahová sila)
  • Rýchlosť: 2950 ot./min.
  • Požadovaná životnosť: 50 000 hodín
  • teplota: 85 °C
  • Spoľahlivosť: 95%
  • Výsledok: C ≈ 125 kN → Vyberte 22218 (C = 170 kN)
Príklad 3: Výstupný hriadeľ prevodovky

Scenár: Priemyselná prevodovka s vysokým radiálnym zaťažením

  • Typ ložiska: Kuželíkové ložisko
  • Radiálne zaťaženie: 15 000 N
  • Axiálne zaťaženie: 5000 N (ťahová sila špirálového ozubeného kolesa)
  • Rýchlosť: 150 ot./min.
  • Požadovaná životnosť: 100 000 hodín
  • teplota: 90 °C
  • Spoľahlivosť: 98%
  • Výsledok: C ≈ 220 kN → Vyberte 32220 (C = 298 kN)

Ako si vybrať hodnoty

Výber typu ložiska
  • Guľkové ložiská:
    • Rýchlosti až 20 000 ot./min.
    • Ľahké až stredné zaťaženie
    • Požiadavky na nízke trenie
    • Fa/Fr < 0,5 typicky
  • Valcový valec:
    • Iba vysoké radiálne zaťaženia
    • Žiadna axiálna únosnosť (okrem NJ, NUP)
    • Umožnite voľný axiálny pohyb
    • Vysokorýchlostná schopnosť
  • Sférický valec:
    • Veľmi ťažké bremená
    • Nesúososť až do 2°
    • Kombinované zaťaženia v poriadku
    • Nižšie rýchlostné limity
  • Kužeľový valec:
    • Vysoké kombinované zaťaženie
    • Vyžaduje sa vysoká tuhosť
    • Zvyčajne spárované
    • Fa/Fr do 1,5
Tipy na výpočet zaťaženia
  • Remeňové pohony: Radiálne zaťaženie = 1,5 – 2,5 × napnutie remeňa
  • Ozubené pohony: Zahrňte oddeľovacie sily a dynamické faktory
  • Previslé zaťaženia: Výpočet momentových zaťažení na ložiskách
  • Dynamické faktory:
    • Ľahký šok: × 1,2-1,5
    • Mierny šok: × 1,5 – 2,0
    • Silný šok: × 2,0 – 3,0
Požiadavky na životnosť podľa aplikácie
  • 8 000 – 12 000 hodín: Domáce spotrebiče, ručné náradie
  • 20 000 – 30 000 hodín: 8-hodinová denná prevádzka strojov
  • 40 000 – 50 000 hodín: 16-hodinová denná prevádzka
  • 60 000 – 100 000 hodín: 24-hodinová nepretržitá prevádzka
  • 100 000 – 200 000 hodín: Kritické zariadenia, žiadne poruchy
Úvahy o teplote
  • Štandardné ložiská: -30 °C až +120 °C
  • Ložiská odolné voči vysokým teplotám: Do 200 °C so špeciálnym mazivom
  • Stabilizované ložiská: Do 250 °C (prípona S1)
  • Špeciálne ložiská: Do 350 °C (prípona S2, S3)
  • Poznámka: Vyššie teploty vyžadujú špeciálne mazivá
Výber faktora spoľahlivosti
  • 90% (a1=1,0): Štandardné priemyselné aplikácie
  • 95% (a1=0,62): Dôležité vybavenie
  • 96% (a1=0,53): Kritické procesy
  • 97% (a1=0,44): Bezpečnosť kritická
  • 98% (a1=0,33): Letectvo a kozmonautika, medicína
  • 99% (a1=0,21): Ultrakritické, žiadne zlyhanie nie je povolené