Følg mig på: 
Alt om bærende liv
Lejelevetid er en af de nøglefaktorer, der bestemmer levetiden for mekanisk udstyr. Efter at have bestemt lejets arbejdsrum, for en given akselboringsdiameter, er det muligt at finde standardlejer med forskellige ydre diametre og bredder. Efterhånden som lejets ydre diameter og bredde øges, øges den dynamiske belastningskapacitet tilsvarende, hvilket øger lejets nominelle levetid. Når belastningen og hastigheden af lejerne er blevet bestemt, bliver spørgsmålet nu: "Hvor mange timers nominel levetid kræver en veldesignet maskine?" Nogle gange er dette dikteret af specifikke industristandarder eller virksomhedspolitikker baseret på industrien og kundens placering. af. I en industri kan det være helt acceptabelt for slutbrugere at servicere udstyr en gang om året, udskifte lejer, tætninger osv. I en anden branche har lejer en levetid på mindst ti år. Hyppigheden af brugen af udstyret skal også tages i betragtning, når den minimale forventede levetidsværdi bestemmes.
AUbearing fremstiller mere end 8,000 lejetyper, der bruges i en række forskellige industrier i USA og rundt om i verden. Industrielle lejer fremstillet af Aubearing giver ikke kun lang levetid i henhold til rulletræthedsstandarder, men lejekonstruktionen skal også overvejes baseret på applikationen for at forhindre stød, overbelastning og lejlighedsvise højhastighedsudflugter. Til dette formål er designet af hvert leje optimeret.
Leje dynamisk belastningskapacitet – C
Baseret på, at den nominelle dynamiske belastning er en ren radial belastning med konstant retning og konstant størrelse (for radiale lejer) eller en central aksial belastning (for tryklejer), kan der i dette tilfælde opnås en nominel basislevetid på 1 million omdrejninger. Værdien af denne vigtige lejeparameter C er vist i hver lejetabel undtagen krankroglejer. Den grundlæggende dynamiske belastningsværdi angiver lejets evne til at modstå rulletræthed og er specificeret som den grundlæggende dynamiske radiale belastningsværdi (< ai=3>Cr) for radiale lejer, og den grundlæggende dynamiske aksiale belastningsværdi (Ca) for tryklejer. Disse værdier er blevet defineret af sammenslutninger som American Bearing Manufacturers Association (ABMA) og International Organization for Standardization (ISO) til at beregne dynamiske belastninger på lejer. Lejedynamisk belastning bruges til at forudsige den nominelle levetid for hvert leje ved dets forventede belastning og hastighed. Generelt kan et leje kun modstå en maksimal driftsbelastning svarende til halvdelen af dets lejedynamiske belastningskapacitet.
Statisk kapacitet - Co
Lejestatisk kapacitet Co er den maksimale belastning, der sikkert kan påføres et ikke-roterende leje uden at forårsage skade på efterfølgende lejedrift. Den er baseret på den beregnede kontaktspænding i midten af det hårdest belastede rulleelement i kontakt med den indvendige ring. Spændingsniveauerne for de tre typer lejer er:
– Selvjusterende kuglelejer er 4600 MPa (667,000 psi)
– 4200 MPa (609,000 psi) for alle andre kuglelejer
– Alle rullelejer er 4000 MPa (580,000 psi)
Beregning af lejets levetid
Den grundlæggende normerede levetid L10 refererer til brugsbetingelserne for højkvalitets fremstillingslejer med en levetid på 90 % pålidelighed ved normal brug. Lejets inderside er lavet af bærende stålmaterialer specificeret af JIS eller et standarddesign lavet af tilsvarende materialer. Forholdet mellem grundlæggende dynamisk belastning og dynamisk belastning. Lejets ækvivalente belastning og grundlæggende mærkelevetid kan udtrykkes ved ligning (5-1). Denne levetidsberegningsformel er ikke anvendelig for lejer C0, der er påvirket af faktorer som plastisk deformation af løbebanen og rulleelementets kontaktflader på grund af ekstremt høje belastningsforhold (når P overstiger den grundlæggende statiske belastningsværdi) (se den grundlæggende statiske belastning klassificering og statisk ækvivalent belastning) eller 0.5C) eller omvendt for bærebelastningsforhold, der påvirkes af faktorer såsom løbebanekontaktflader og rullende elementer, der glider på grund af ekstremt lavt slip. Dette er den tid, som et sæt tilsyneladende identiske lejer vil gå igennem eller overskride, før der opstår træthedsafskalning. Den grundlæggende formel til beregning af den nominelle levetid for lejet L10 er (1-1):
For at beregne den grundlæggende mærkelevetid for et leje, bruges ligning (1-2) til drift med konstant hastighed; når lejet bruges i rullende jernbanemateriel eller biler, med hensyn til rejseafstand (km), anvendes ligning (1-3).
Derfor er den dynamiske ækvivalente belastning P, og omdrejningshastigheden er n; så kan du henvise til lejespecifikationstabellen for at vælge den lejestørrelse, der passer bedst til det specifikke formål. C kan beregne den grundlæggende dynamiske belastningsværdiformel (1-4); den anbefalede levetid for lejet varierer afhængigt af maskinen, der bruger lejet, som vist i Tabel 1-5 Anbefalet levetid for lejet (reference) .
Der henvises til
Levetidskoefficienten (fh) og rotationshastighedskoefficienten nf beregnes i henhold til ligning (1-2) som følger:
Kun til reference kan værdierne af fn, fh og L10h let opnås ved at bruge nomogrammet, der er knyttet til dette katalog, som en forenklet metode.
[Reference] Hastighed (n) og dens koefficient (f< ai=4>n), levetidskoefficient (fh) og nominel basislevetid (L10h)
Kombineret radial- og trykbelastning
Alle kuglelejer og rullelejer kan modstå store aksiale trykbelastninger. Når der forekommer kombinerede radiale og aksiale belastninger, skal den "ækvivalente lejebelastning" P, der anvendes i formlen for nominel levetid, beregnes. Denne beregning kan være noget kompleks, da den afhænger af de relative størrelser af radial- og trykbelastningerne til hinanden og kontaktvinklen skabt af lejet. Det ville være for svært at demonstrere beregningen af P for alle viste lejetyper. Til koniske rullelejer anvendes "K"-trykkoefficienten. Kontakt venligst Aubearing for eventuelle beregninger af levetid, der kræver en kombination af radial- og trykbelastning.
Radiale cylindriske rullelejer med modstående flanger på de indre og ydre ringe har en begrænset evne til at modstå trykbelastninger over rullernes længde. Acceptable trykbelastninger er dem, der bruger rulleender og flanger til intermitterende tryk- og positioneringsformål. Da enhver trykbelastning vil være vinkelret på de radiale belastninger, og der vil blive brugt forskellige lejekontaktflader, er trykbelastninger langs rullelængden ikke en faktor i beregninger af lejes levetid.
Varierende belastninger og hastigheder
Lejer fungerer ikke ved en konstant belastning eller hastighed i mange applikationer, og det er muligvis ikke økonomisk at vælge et leje med en specifik nominel levetid (i timer) baseret på de værste driftsforhold. Typisk kan duty cycle defineres for forskellige driftsbetingelser (belastning og hastighed) og procentdelen af tid under hver driftstilstand. Relaterede situationer forekommer også i nogle maskiner, der producerer frem- og tilbagegående bevægelse. Yderligere kan disse to eksempler kombineres til flere forventede driftsforhold med frem- og tilbagegående bevægelse og forskellige spidsbelastninger og hastigheder. Beregning af den nominelle levetid for belastnings- og hastighedsændringer kræver først beregning af den nominelle L10-levetid for hver driftstilstand i driftscyklussen. Brug derefter formlen nedenfor til at kombinere den individuelle L10-levetid med den nominelle levetid over hele driftscyklussen.
Lorem ipsum dolor sidder amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.
T1, T2, T = procentdel af tid under forskellige forhold, udtrykt som en decimal n
T1 + T2 + … T< /span> = 1n
Lp1, Lp2, L = Levetid i timer pr. konstant belastning og hastighedscyklus pn
Oscillerende belastning
Lejet roterer ikke helt under drift, men har en oscillationsamplitude. Vi kan bruge følgende formel til at beregne den lavere ækvivalente radiale belastning af lejet:
Pe = Pox (β/90)1/e
Pe = ækvivalent dynamisk radial belastning
Po = faktisk oscillerende radial belastning
β = svingvinkel i grader
e = 10/3 (rulleleje) 3.0 (kugleleje)
Adskil radial- og trykbelastninger
I nogle applikationer er lejer udsat for meget høje radiale belastninger og trykbelastninger. For applikationer, der er underlagt begge typer belastning, er et bedre design at levere separate lejer til radial- eller trykbelastninger. Hvis dette er tilfældet, skal maskindesigneren være omhyggelig med at sikre, at de radiale lejer kun bærer radiale belastninger, og at tryklejerne kun bærer trykbelastninger. En god måde at opnå dette på er at bruge et cylindrisk rulleleje med en lige løbebane i "radial" position, da dette leje ikke kan klare nogen trykkræfter. Et par vinkelkontaktlejer eller koniske rullelejer med stor vinkel er normalt gode valg til at bære trykbelastninger, men de skal beskyttes mod radiale belastninger. En måde at opnå dette på er at få den ydre ring til at passe meget løst ind i huset: typisk 0.5 mm/0.020 tommer. til 1.0 mm/0.040 in.
Justeringsfaktorer for lejelevetid
Justeringsfaktorer for lejelevetid giver OEM'er mulighed for bedre at forudsige den faktiske levetid og pålidelighed af de lejer, du vælger og installerer i dit udstyr. Den justerede L10 nominelle levetid beregnes ved hjælp af følgende formel:
Lna = a1 x a2 x a3 x L10
Lna = justeret nominel levetid
a1 = justeringskoefficient for pålidelighedlevetid
a2 = levetidsjusteringsfaktor for særlige lejekarakteristika (f.eks. materiale)
a3 = Levetidsjusteringsfaktor for driftsforhold, smøring, renlighed mv.
Livstilpasningsfaktorerne a1, a2 og a3 kan teoretisk være større eller mindre end 1.0 afhængigt af deres vurdering.
Pålidelighed levetidsjustering - a1
Udstyrsproducenter skal forbedre pålideligheden af udvalgte lejer for at forudsige længere servicetider. A1-faktoren vist nedenfor bruges til at øge pålidelighedsværdien. Hvis L10-værdien beregnet ved hjælp af a1-faktoren er uacceptabelt lav, skal der vælges et leje med en større dynamisk belastningskapacitet.(Citat fra JIS B 1518:2013)
| Pålidelighed, % | Lnm | α1 |
|---|---|---|
| 90 | L10m | 1 |
| 95 | L5m | 0.64 |
| 96 | L4m | 0.55 |
| 97 | L3m | 0.47 |
| 98 | L2m | 0.37 |
| 99 | L1m | 0.25 |
| 99.2 | L0.8m | 0.22 |
| 99.4 | L0.6m | 0.19 |
| 99.6 | L0.4m | 0.16 |
| 99.8 | L0.2m | 0.12 |
| 99.9 | L0.1m | 0.093 |
| 99.92 | L0.08m | 0.087 |
| 99.94 | L0.06m | 0.080 |
| 99.95 | L0.05m | 0.077 |
Levetidsjusteringsfaktor for særlige lejekarakteristika - a2
Især i de seneste år har der været mange forbedringer i lejedesign og -fremstilling, som er blevet bekræftet i livstests, hvilket resulterer i forbedrede L10-tider. Nogle af disse forbedringer er:
Forbedre overfladefinish
Forbedrede materialer og varmebehandling
Ruller og løbebaner
Livskorrektionsfaktor: αISO
a) Systematisk tilgang
De forskellige effekter på lejernes levetid er indbyrdes afhængige. Den systematiske metode til beregning af korrigeret levetid er blevet vurderet som en praktisk metode til at bestemme levetidskorrektionsfaktoren αISO (se figur 5-1). Levetidskorrektionskoefficienten αISO beregnes ved hjælp af følgende formel. Der er diagrammer for hver lejetype (radialkuglelejer, radiale rullelejer, trykkuglelejer og trykrullelejer). (Hver figur (figur 5-2 til 5-5) er citeret fra JIS B 1518≤50. ISOα
Bemærk, at ved faktisk brug er dette indstillet til livstidsmodifikationsfaktoren: 2013.)
Figur 1-1 Systemløsning
1-2 Levetidskorrektionskoefficient αISO (radialkugleleje)
1-3 Levetidskorrektionskoefficient αISO (radialt rulleleje)
1-4 Levetidskorrektionskoefficient αISO (trykkugleleje)
1-5 Levetidskorrektionskoefficient αISO (trykrulleleje)
b) Træthedsbelastningsgrænse: Cu
Med samme kvalitet, så længe belastningstilstanden ikke overstiger en vis værdi og i et miljø med gode smøreforhold, smøringsrenhedsniveau og andre driftsforhold, er lejets levetid teoretisk ubegrænset. For lejer fremstillet af generelt højkvalitetsmaterialer og fremstillingskvalitet nås udmattelsesspændingsgrænsen, når kontaktspændingen mellem løbebanen og rulleelementerne er ca. 1.5 GPa. Hvis en eller begge af materialekvaliteten og fremstillingskvaliteten er lavere, vil træthedsspændingsgrænsen også være lavere. Udtrykket "træthedsbelastningsgrænse" refererer til træthedsbelastningsgrænsen. Cu defineres som "den lejebelastning, der netop når udmattelsesspændingsgrænsen under den største belastning "løbebanekontakt" ISO 281:2007. Og påvirkes af faktorer som lejetype, størrelse og materiale. Vedrørende speciallejer og ikke opført i dette katalog For detaljerede oplysninger om udmattelsesbelastningsgrænser for andre lejer, kontakt venligst Aubearing.
c) Forureningsfaktor: ec
Hvis faste partikler fra forurenet smøremiddel bliver fanget mellem løbebanerne og rulleelementerne, kan der dannes fordybninger på den ene eller begge løbebanerne og rulleelementerne. Disse fordybninger vil forårsage lokale trykstigninger og dermed forkorte levetiden. Den forkortede levetid på grund af smøremiddelforurening kan beregnes efter forureningsgraden, det vil sige forureningskoefficienten ec. Vist i Dpw-tabellen er stigningscirkeldiameteren for kugle/rullesættet, blot udtrykt som < /span>: indre diameter) Relevant special For detaljer såsom smøreforhold eller detaljeret undersøgelse, kontakt venligst JTEKT. d: ydre diameter, D)/2. (d＝(D＋pwD
| Forureningsniveau | ec | |
|---|---|---|
| Dpw＜100 mm | Dpw≧100 mm | |
| Ekstremt høj renlighed: Størrelsen af partiklerne er omtrent lig med tykkelsen af smøreoliefilmen, dette findes i laboratoriemiljøer. | 1 | 1 |
| Høj renlighed: Olien er blevet filtreret af et ekstremt fint filter, dette findes med standard fedtpakkede lejer og forseglede lejer. | 0.8 ~ 0.6 | 0.9 ~ 0.8 |
| Standard renlighed: Olien er blevet filtreret af et fint filter, dette findes med standard fedtpakkede lejer og afskærmede lejer. | 0.6 ~ 0.5 | 0.8 ~ 0.6 |
| Minimal forurening: Smøremidlet er let forurenet. | 0.5 ~ 0.3 | 0.6 ~ 0.4 |
| Normal forurening: Dette findes, når der ikke bruges tætning, og der anvendes et groft filter i et miljø, hvor slidaffald og partikler fra det omkringliggende område trænger ind i smøremidlet. | 0.3 ~ 0.1 | 0.4 ~ 0.2 |
| Høj forurening: Dette findes, når det omgivende miljø er betydeligt forurenet, og lejetætningen er utilstrækkelig. | 0.1 ~ 0 | 0.1 ~ 0 |
| Ekstremt høj forurening | 0 | 0 |
d) Viskositetsforhold: κ
Smøremidlet danner en oliefilm på rullens kontaktflade, der adskiller løbebanerne og rulleelementerne. Tilstanden af smøreoliefilmen udtrykkes ved viskositetsforholdet κ, som er den faktiske kinematiske viskositet ν ved driftstemperaturen divideret med den kinematiske referenceviskositet. Kontakt JTEKT for detaljerede oplysninger om smøremidler såsom fedt og smøremidler indeholdende additiver til ekstremt tryk. Større end 4, lig med 4 og mindre end 0.1 er ikke gældende. κ A er vist i følgende formel.
Levetid for et lejesystem bestående af to eller lejer
De fleste maskiner bruger to eller lejer på en aksel, og har ofte to eller aksler. Alle lejer i en maskine betragtes som et lejesystem. Til forretningsformål er det vigtigt for producenterne at forstå pålideligheden af deres maskiner eller systemets levetid. Denne evalueringsproces overvejer den vigtige faktor ved at kombinere L10-levetiden for alle lejer i systemet for at besvare spørgsmålet: "Hvor længe vil maskinen køre med halvfems procent pålidelighed?" "Simpelt sagt vil systemets L10-pålidelighed være lavere end den laveste individuelle L10- nominerede levetid. Beregningsformlen for systemets nominelle levetid er som følger:
[eksempel]
Når en aksel understøttes af to rullelejer med levetider på henholdsvis 50 timer og 000 timer, beregnes den nominelle levetid for lejesystemet, der understøtter akslen, som følger: Formel (30-000):
Denne ligning viser, at disse lejer som et system har en kortere nominel levetid end lejer med kortere levetid. Denne kendsgerning er vigtig ved estimering af lejes levetid i applikationer, hvor der anvendes to eller lejer.
Anbefalet levetid for lejer i forskellige applikationer
Da en længere levetid ikke altid bidrager til økonomisk drift, bør den bedst egnede levetid for hver anvendelse og driftsbetingelser bestemmes. Til reference er den empirisk bestemte anbefalede levetid baseret på anvendelse beskrevet i tabellen nedenfor.
| Driftsforhold | Anvendelse | Anbefalet levetid (h) |
|---|---|---|
| Kort eller intermitterende operation | Elektriske husholdningsapparater, elektrisk værktøj, landbrugsudstyr, hejseudstyr til tung last | 4000 ~ 8000 |
| Ikke forlænget varighed, men stabil drift påkrævet | Husholdnings klimaanlæg motorer, byggeudstyr, transportbånd, elevatorer | 8000 ~ 12000 |
| Intermitterende men forlænget drift | Valseværksvalsehalse, små motorer, kraner | 8000 ~ 12000 |
| Motorer brugt på fabrikker, generelle gear | 12000 ~ 20000 | |
| Værktøjsmaskiner, rystesigter, knusere | 20000 ~ 30000 | |
| Kompressorer, pumper, gear til væsentlig brug | 40000 ~ 60000 | |
| Daglig drift end 8 timer. eller kontinuerlig forlænget drift | Rulletrapper | 12000 ~ 20000 |
| Centrifugalseparatorer, klimaanlæg, luftblæsere, træbearbejdningsudstyr, akseltappe til passagervogne | 20000 ~ 30000 | |
| Store motorer, minehejser, lokomotivakseltapper, trækkraftmotorer for rullende jernbanemateriel | 40000 ~ 60000 | |
| Udstyr til papirfremstilling | 100000 ~ 200000 | |
| 24 timer. drift (ingen fejl tilladt) | Vandforsyningsanlæg, kraftværker, minevandsudledningsanlæg | 100000 ~ 200000 |