Срок службы подшипников – Вычисление базовой

Срок службы подшипников – Вычисление базовой
усталостной долговечности подшипников качения
Срок службы подшипников - это период времени, в течение которого подшипник
должен работать нормально в определенных условиях эксплуатации. В первую
очередь данный показатель зависит от количества оборотов, которые подшипник
может выполнить до момента проявления симптомов усталости, таких как
трещины в результате напряжения.
Согласно стандарту ISO 281 традиционный метод
вычисления долговечности подшипника учитывает
такие параметры как нагрузка на подшипник, частота
вращения, динамическая грузоподъемность и тип
подшипника. Результатом является усталостная
долговечность подшипника L10 или L10h.
›Д
инамическая грузоподъемность – это нагрузка
постоянной величины на подшипник, у которого
наружные кольца неподвижны, а внутренние
вращаются, и достигают номинальной долговечности
в один миллион оборотов. Динамическая
по поверхности подшипника (явление отслаивания/ шелушения)
Средний срок службы
1. Номинальная усталостная долговечность L10
L10 – Номинальная долговечность подшипника в миллионах оборотов, которую способны достичь
или превзойти 90% от всего количества подшипников
одной группы до появления первых признаков
усталости материала (возможность отказа: 10%).
Типичные признаки усталости: небольшие отслаивания металла Долговечность
подшипника
Что определяет срок службы подшипника?
Помимо естественного износа на преждевременный
отказ подшипника могут влиять и другие факторы,
например, экстремальные температуры, появление
трещин, недостаток смазки, повреждение уплотнений
или сепаратора. Поломки подшипников такого
характера часто происходят в результате выбора
несоответствующего подшипника, неточности
конструкции сопрягающихся компонентов,
неправильной установки или ненадлежащего ТО.
Долговечность
Возможность отказа и срок службы подшипника
ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ · Публикация NSK Europe · www.nskeurope.ru · 1/2
Ref: TI/RU/0102
грузоподъемность радиальных подшипников
определяется как постоянная радиальная нагрузка
по центру, а динамическая грузоподъемность
упорных подшипников – это нагрузка постоянной
величины, действующая по центру оси. В таблицах
грузоподъемность радиальных подшипников
обозначается C r а упорных C a.
›Э
квивалентная динамическая нагрузка P – это
расчетная величина, которая соответствует
постоянной по величине и направлению радиальной
нагрузке для радиальных подшипников или осевой
нагрузке для упорных подшипников, и имеет такое же
влияние на срок службы подшипника, как и нагрузка,
фактически воздействующая на него. В случае
комбинированных или постоянных нагрузок значение
Р рассчитывается по следующей формуле: P = X • Fr + Y • Fa.
Для упорных сферических роликоподшипников
действует формула: P = Fa + 1,2 • Fr.
Настройка подшипников под температурный режим
При применении подшипников при высоких температурах
сталь, из которой изготовлен подшипник, теряет свою
жесткость. В связи с этим номинальная частота вращения
должна быть рассчитана в соответствии с высокими
температурами, при помощи следующего уравнения:
2. Скорректированная долговечность
Несмотря на то, что номинальная долговечность является
достаточным критерием, для многих областей применения
необходимо проводить более точный расчет ресурса подшипника,
учитывая конкретные условия смазки и загрязнений.
Кроме того, современные виды стали и качество производства
обеспечивают подшипникам возможность работать гораздо
дольше указанного номинального ресурса L10 если есть
условия и если контактная нагрузка не превышает
определенный уровень, так как неблагоприятные
условия эксплуатации могут существенно сократить
срок службы подшипника. Таким образом, для того
чтобы учитывать различные влияющие факторы, для вычисления скорректированной долговечности
подшипника были введены коэффициенты a1 и a iso.
Вычисление срока службы подшипников NSK при
использовании ABLE Forecaster
Программа ABLE Forecaster (Advanced Bearing Life
Equation), разработанная NSK, обеспечивает точный
расчет ресурса изделий NSK, поскольку вычисления
основаны на реальных сценариях применения и проведенных испытаниях.
L10/L10h: Номинальная долговечность (106 оборотов/час)
L10 =
C
P
p
n
или L10h =
Динамическая грузоподъемность [N]
Эквивалентная динамическая нагрузка [N]
Показатель степени (3 – для шариковых подшипников,
10/3 – для роликоподшипников)
Частота вращения (обор./мин.)
Ct : Динамическая грузоподъемность
Ct = ft ⋅ C
CtДинамическая грузоподъемность после температурной корректировки [N]
ft Температурный коэффициент
C Динамическая грузоподъемность до температурной корректировки [N]
Температурный коэффициент ft
Температура
подшипника, °C
125
150
175
200
250
Температурный
коэффициент ft
1.00
1.00
0.95
0.90
0.75
Lnm / Lnmh Скорректированная долговечность (106
оборотов/ 106 оборотов/час)
Lnm = a1 • aiso • L10
Lnmh = a1 • aiso • L10h
a1 Коэффициент, учитывающий надежность
aiso Коэффициент, учитывающий современные
методы производства, особые качества стали,
смазку, загрязнения и т.д.
Коэффициент надежности a1
Надежность (%)
90
95
96
97
98
99
a1
1.00
0.64
0.55
0.47
0.37
0.25
ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ · Публикация NSK Europe · www.nskeurope.ru · 2/2
Ref: TI/RU/0102