Beräkningsparametrar

Baserat på ISO 281 och lagertillverkares standarder









varvtal


timmar




Beräkningsresultat

Ekvivalent dynamisk belastning P:
—
Erforderlig dynamisk belastningsklassificering C:
—
Temperaturfaktor fT:
—
Hastighetsfaktor fn:
—
Livsfaktor fL:
—

Rekommendationer för val av lager:

Lätt arbetsbelastning: Välj lager med C-klassning 20-30% över beräknat värde
Normal tjänst: Välj lager med C-klassning 30-50% över beräknat värde
Tung belastning: Välj lager med C-klassning 50-100% över beräknat värde
Svår plikt: Överväg speciallager eller flerlagerarrangemang

Hur kalkylatorn fungerar

Referensstandarder

Internationella standarder:

  • ISO 281:2007 – Rullningslager – Dynamiska belastningsvärden och nominell livslängd
  • ISO/TS 16281 – Metoder för beräkning av modifierad referenslivslängd
  • ANSI/ABMA Std 9 – Belastningsklassificeringar och utmattningslivslängd för kullager
  • ANSI/ABMA Std 11 – Belastningsklassificeringar och utmattningslivslängd för rullager

Grundläggande dynamisk belastningsklassificering

Den grundläggande dynamiska belastningsklassificeringen C beräknas med hjälp av:

C = P × fL / (fT × a1)

var:

  • C — grundläggande dynamisk belastningsklassning (N)
  • P — ekvivalent dynamisk lagerbelastning (N)
  • fL — livsfaktor
  • fT — temperaturfaktor
  • a1 — tillförlitlighetsfaktor

Ekvivalent dynamisk belastning

För kombinerade radiella och axiella belastningar:

P = X × Fr + Y × Fa

där X och Y är faktorer som är beroende av Fa/Fr-förhållandet och lagertyp.

Livsfaktorberäkning

Livslängdsfaktorn beräknas utifrån den erforderliga livslängden:

fL = (L10h × n × 60 / 10⁶)^(1/p)

där p = 3 för kullager och p = 10/3 för rullager.

Temperatureffekter

Driftstemperatur påverkar bärförmågan:

  • Upp till 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

Guide för val av lagertyp

  • Kullager: Höga hastigheter, måttliga belastningar, låg friktion
  • Cylindrisk rulle: Höga radiella belastningar, måttliga hastigheter
  • Sfärisk rulle: Tunga laster, feljusteringsförmåga
  • Konisk rulle: Kombinerade belastningar, hög styvhet
  • Nålrulle: Höga radiella belastningar, kompakt design

Viktiga överväganden

  • Tänk alltid på säkerhetsfaktorer för kritiska applikationer
  • Ta hänsyn till stötbelastningar och vibrationer
  • Korrekt smörjning är avgörande för att uppnå beräknad livslängd
  • Föroreningar kan avsevärt minska lagrens livslängd
  • Överväg lageranordning (fast/flytande) för termisk expansion

Användningsexempel och guide till värdeval

Exempel 1: Elmotorlager

Scenario: 30 kW motor med remdrift

  • Lagertyp: Kullager (djupt spår)
  • Radiell belastning: 2500 N (remspänning)
  • Axiell belastning: 200 N (mindre dragkraft)
  • Hastighet: 1480 varv/min
  • Nödvändig livslängd: 40000 timmar
  • Temperatur: 70°C
  • Tillförlitlighet: 90%
  • Resultat: C ≈ 35 kN → Välj 6309 (C = 52,7 kN)
Exempel 2: Pumpaxellager

Scenario: Centrifugalpump med överhängande pumphjul

  • Lagertyp: Sfäriskt rullager
  • Radiell belastning: 8000 N (impellervikt + hydraulik)
  • Axiell belastning: 3000 N (dragkraft)
  • Hastighet: 2950 varv/min
  • Nödvändig livslängd: 50000 timmar
  • Temperatur: 85°C
  • Tillförlitlighet: 95%
  • Resultat: C ≈ 125 kN → Välj 22218 (C = 170 kN)
Exempel 3: Växellådans utgående axel

Scenario: Industriell växellåda med tunga radiella belastningar

  • Lagertyp: Koniskt rullager
  • Radiell belastning: 15000 N
  • Axiell belastning: 5000 N (spiralformad dragkraft)
  • Hastighet: 150 varv/min
  • Nödvändig livslängd: 100 000 timmar
  • Temperatur: 90°C
  • Tillförlitlighet: 98%
  • Resultat: C ≈ 220 kN → Välj 32220 (C = 298 kN)

Hur man väljer värden

Val av lagertyp
  • Kullager:
    • Hastigheter upp till 20 000 varv/min
    • Lätta till måttliga belastningar
    • Krav på låg friktion
    • Fa/Fre < 0,5 typiskt
  • Cylindrisk rulle:
    • Endast höga radiella belastningar
    • Ingen axiell lastkapacitet (förutom NJ, NUP)
    • Tillåt fri axiell rörelse
    • Hög hastighetskapacitet
  • Sfärisk rulle:
    • Mycket tunga laster
    • Feljustering upp till 2°
    • Kombinerade laster OK
    • Lägre hastighetsgränser
  • Konisk rulle:
    • Höga kombinerade belastningar
    • Hög styvhet behövs
    • Vanligtvis parat
    • Fa/Fr upp till 1,5
Tips för belastningsberäkning
  • Remdrifter: Radiell belastning = 1,5–2,5 × remspänning
  • Kugghjulsdrift: Inkludera separerande krafter och dynamiska faktorer
  • Tvärkrafter: Beräkna momentbelastningar vid lager
  • Dynamiska faktorer:
    • Lätt chock: × 1,2–1,5
    • Måttlig chock: × 1,5–2,0
    • Kraftig stöt: × 2,0–3,0
Livskrav per ansökan
  • 8 000–12 000 timmar: Hushållsapparater, handverktyg
  • 20 000–30 000 timmar: Maskiner med 8 timmars daglig drift
  • 40 000–50 000 timmar: 16 timmars daglig drift
  • 60 000–100 000 timmar: 24 timmars kontinuerlig drift
  • 100 000–200 000 timmar: Kritisk utrustning, inga fel
Temperaturöverväganden
  • Standardlager: -30°C till +120°C
  • Högtemperaturlager: Upp till 200°C med specialfett
  • Stabiliserade lager: Upp till 250°C (S1-tillägg)
  • Speciallager: Upp till 350°C (S2, S3-tillägg)
  • Notera: Högre temperaturer kräver speciella smörjmedel
Val av tillförlitlighetsfaktor
  • 90% (a1=1,0): Standard industriella tillämpningar
  • 95% (a1=0,62): Viktig utrustning
  • 96% (a1=0,53): Kritiska processer
  • 97% (a1=0,44): Säkerhetskritisk
  • 98% (a1=0,33): Flyg- och rymdteknik, medicin
  • 99% (a1=0,21): Ultrakritisk, inga fel tillåtna