Varför behöver lager en minimal belastning?

Rullningslager behöver en minimal belastning för att säkerställa korrekt rullkontakt mellan rullelementen och lagerbanorna. Utan tillräcklig belastning kan kulorna eller rullarna glida (slira) istället för att rulla, vilket orsakar smetskador, ökad värme och för tidigt haveri.

Vad orsakar lagerslirning?

Slirning uppstår när friktionskraften är otillräcklig för att bibehålla rullkontakten. Detta händer vid höga hastigheter med lätta belastningar, särskilt vid fettsmörjning. Rullkropparna accelererar i den obelastade zonen och retarderar i den belastade zonen, vilket orsakar glidning.

Hur bestäms den minsta belastningsfaktorn kr?

Den minsta lastfaktorn kr är ett lagerspecifikt värde som anges i tillverkarens produkttabeller. För spårkullager är den vanligtvis cirka 0.025. Rullager kräver proportionellt högre minimilaster (tillverkare anger ofta Frm på ungefär 0.02 C0), så denna kalkylator använder högre ekvivalenta faktorer på cirka 0.25 till 0.3 för rullagertyper.

Påverkar smörjningstypen den minsta belastningen?

Ja. Fettsmorda lager kräver generellt högre minimibelastningar än oljesmorda eftersom fett har högre visköst motstånd, särskilt vid start. Den kinematiska viskositeten som används i formeln bör återspegla det faktiska smörjmedlet vid driftstemperatur.

Vad händer om min faktiska last är under minimum?

Om den faktiska belastningen är under minimivärdet kan du: applicera en förspänning (axiell fjäder), använda ett tyngre lagerarrangemang, öka belastningsbanan eller byta till en lagertyp med lägre minimibelastningskrav. För vertikala axlar är det vanligt att lägga till en fjäderbelastad bricka.

Gratis tekniskt verktyg #047

Kalkylator för minsta lagerbelastning

Beräkna den minsta radiella belastningen som krävs för att förhindra att rullar/kulor glider. Ange lagerdimensioner, hastighet och smörjtyp.

Förebyggande av slirning Fett / Olja Kullager & rullager

Lagerhål d (mm)

Lager ytterdiameter D (mm)

Hastighet (VARVTAL)

Kinematisk viskositet ν (mm²/s vid driftstemperatur)

Lagertyp

Smörjningstyp

Snabbförinställningar

Resultat

Minsta radiella belastning F_min

—

Medeldiameter dm

—

Faktor kr

—

ν × n Produkt

—

Minimal belastningsformel (förenklad)

Den minsta radiella belastningen för att förhindra slirning uppskattas som:

k_r — minsta lastfaktor från tillverkarens produkttabell (vanligtvis ≈ 0.025 för spårkullager; högre ekvivalenta värden för rullager — se tabellen nedan)
ν — kinematisk viskositet vid driftstemperatur (mm²/s)
n — rotationshastighet (varv/min)
d_m — medellagerdiameter = (d + D) / 2 (mm)
För fettsmörjning multiplicerar denna kalkylator dessutom resultatet med en konservativ faktor på 1.5, eftersom fettsmorda lager behöver en högre minimilast

Medeldiameter

Typiska kr-värden

Lagertyp	k_r
Spårkullager	≈ 0.025
Vinkelkontaktkullager	≈ 0.03
Cylindriskt rullager	≈ 0.25
Koniskt rullager	≈ 0.25
Sfäriskt rullager	≈ 0.3

Ball-bearing k_r värden är typiska för tillverkares produkttabeller (t.ex. anger SKF k_r per lager, ungefär 0.02–0.06 för spårkullager). För rullager använder tillverkare särskilda relationer för minimilast (t.ex. F_rm ≈ 0.02 × C₀ eller hastighetsbaserade formler); rullagerfaktorerna ovan är approximativa ekvivalenter så att denna förenklade formel återger samma storleksordning. Kontrollera alltid det exakta värdet i lagrets produkttabell.

Praktiskt exempel

Exempel — 6208 Spårkullager

Givetvis: d = 40 mm, D = 80 mm, n = 3000 RPM, ν = 20 mm²/s, k_r = 0.025, oljesmörjning

d_m = (40 + 80) / 2 = 60 mm

F_min = 0.025 × (20 × 3000 / 1000)^2/3 × (60 / 100)²

= 0.025 × 15.33 × 0.36 = 0.14 kN (≈ 140 N)

Korskontroll med den enkla regeln F_min ≈ 0.01 × C₀: för ett 6208-lager (C₀ ≈ 17.8 kN) it gives ≈ 0.18 kN — the same order of magnitude.

⚠️ Obs: Detta är en förenklad uppskattning. För kritiska tillämpningar, se lagertillverkarens specifika riktlinjer för minsta belastning. Faktisk minsta belastning beror på inre glapp, lagerhållartyp och smörjmedelsegenskaper.