Trwałość łożysk
Trwałość łożysk tocznych dla n>10 obr/min
Dla łożyska prawidłowo zabudowanego, uszczelnionego węzła łożyskowego, o jego zniszczeniu decydują procesy zmęczeniowe. Dobór łożyska oparty jest na kryterium wytrzymałościowym zmęczeniowym.
Gdzie:
L – trwałość łożyska [mln obrotów] – okres pracy łożyska
C – nośność ruchowa (dynamiczna) – obciążenie przy trwałości łożyska wynoszącej 1mln obrotów. [kN,da,N]
Uwzględnienie temperatury pracy łożyska:
Ce – nośność efektywna, uwzględniająca wpływ temperatury
Przykładowe trwałości łożysk tocznych dla danych maszyn wraz z czasem pracy łożyska
|
Rodzaj maszyny |
Przykład |
fT |
T- czas [h] |
|
Urządzenia rzadko stosowane |
Aparaty pokazowe, mechanizmy przesuwne drzwi |
1 |
500 |
|
Silniki lotnicze |
Silnik lotniczy |
1-1,5 |
500-1700 |
|
Maszyny pracujące krótki czas albo z przerwami gdzie przerwy nie mają większego znaczenia |
Dźwigi, wyciągarki, maszyny rolnicze, ładownice o napędzie ręcznym |
2-2,5 |
4000-8000
|
|
Maszyny o ruchu niestałym, przerwy w pracy mają duże znaczenie |
Dźwigi osobowe i towarowe, bloki, rzadziej obrabiarki |
2,5-3,0 |
8000-13000 |
|
Maszyny dla 8h czasu pracy niecałkowicie wykorzystywane |
Silniki elektryczne, przekładnie zębate |
3,0-3,5 |
13000-20000 |
|
Maszyny dla 8h czasu pracy, całkowicie wykorzystywane |
Wentylatory, przekłądnie |
3,5-4,0 |
20000-30000 |
|
Maszyny dla 24h czasu pracy bez przerwy |
Wirówki, sprężarki, pompy |
4,5-5 |
45000-60000 |
|
Maszyny o pracy ciągłej |
Maszyny papiernicze, turnipu elektrowni |
6-7 |
100000-200000 |
Zależność współczynnika trwałości od temperatur:
| Ft | Temperatura |
| 0,98 | 150 ºC |
| 0,9 | 200 ºC |
| 0,75 | 250 ºC |
| 0,6 | 300 ºC |
Schemat obliczeniowy łożysk
- Obliczenie reakcji na podporach w osi x, y, z – Rx, Ry, Rz.
- Wyznaczenie sił wypadkowych, promieniowej Fr i osiowej Fa
- Wyznaczenie obciążenia zastępczego P (równoważnemu, stałemu obciążeniu prostopadłemu do osi obrotu łożyska, pod którego obciążeniem, skutek zmęczeniowego uszkodzenia materiału jest taki sam jak pod wpływem obciążeń rzeczywistych:
P = X · Fr + Y · Fa
Gdzie
P – obciążenie zastępcze
X– wsp. obciążenia promieniowego
Y– wsp. obciążenia osiowego
X i Y – współczynniki z katalogu producenta – uwzględnia się je jeśli w punkcie 6. zależność jest prawdziwa, nie uwzględnia się jeśli zależność w punkcie 7. jest prawdziwa
| niezawodność [%] | 90 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 |
| a1 | 1,0 | 0,62 | 0,53 | 0,44 | 0,33 | 0,21 | 0 |
a1 – współczynnik uwzględniający niezawodność – rozsądnie przyjąć 90%
a2 – współczynnik uwzględniający inne materiały niestandardowe stosowane do łożyska
a3 – współczynnik warunków smarowania
Producenci mogą mieć swoje współczynniki zastępujące współczynniki a
Trwałość łożysk tocznych n ≤ 10 obr/min, stosuje się dla obliczeń statycznych:
Co, Cl – nośność spoczynkowa [N] dla n ≤ 10 obr/min
Obciążenia prostopadłe do osi obrotu łożyska, wywołujące dopuszczalne całkowite odkształcenia plastyczne stykających się powierzchni (bieżni i elementów tocznych) nie większe niż 0,0001 średnicy elementu tocznego, nie powodują zakłóceń w pracy łożyska.
-statyczne obciążenie zastępcze, równoważne skutkiem obciążenie prostopadłe do osi obrotu łożyska, pod którego działaniem, odkształcenie plastyczne materiału jest takie samo jak pod wpływem obciążeń rzeczywistych.
Po – statyczne obciążenie zastępcze
Xo – współczynnik statycznego obciążenia promieniowego
Yo – współczynnik statycznego obciążenia osiowego
Gdzie trwałość:
