Metody obliczania trwałości łożysk tocznych według modelu Lundberga-Palmgrena

W warunkach przeciętnych, tzn. przy oczekiwanej niezawodności 90% dla łożyska wykonanego ze stali standardowej, a także przy przeciętnych parametrach smarowania, tzn. stosunku rzeczywistej lepkości oleju do wymaganej wynoszącego ok. 0,8 (tarcie mieszane na granicy płynnego), wszystkie trzy współczynniki są równe 1, czyli zależność (8) przyjmie postać (3) [15].

Przejście z tarcia płynnego do mieszanego

Sam stan przejścia z tarcia płynnego do mieszanego i na odwrót jest trudny do zaobserwowania. Sposób określenia warunków przejścia z tarcia płynnego do mieszanego dla styku skoncentrowanego przedstawiono w pracy [24], a w pracy [25] przedstawiono wyniki badań warunków przejścia z jednego stanu do drugiego.

Obciążenie zastępcze P łożysk kulkowych przy stałych obciążeniach promieniowych R_r i osiowych R_a jest wyrażone wzorem [20]:

Dla łożysk nieprzenoszących siły osiowej współczynnik obciążenia dynamicznego X wynosi 1, a wartość współczynnika osiowego Y wynosi 0.

W przypadku łożysk kulkowych, które przenoszą siłę osiową, wartości współczynników obciążenia dynamicznego X i obciążenia osiowego Y są zależne od klasy luzu łożyska, stosunku obciążenia osiowego R_x do nośności statycznej łożyska C₀ i wartości granicznej e dla wyrażenia R_x/R_y. Dokładne wartości współczynników X i Y podane są m.in. w pracach [13, 16], jak i w katalogach łożysk tocznych.

Wyznaczanie wymaganej trwałości łożysk wg firmy SKF

Wartości nośności dynamicznej zostały wyznaczone dla łożysk firmy SKF zgodnie z metodami ustalonymi w [20]. Przy wyznaczaniu wartości nośności dynamicznej C przyjęto za podstawę materiał, a także technikę wytwarzania stosowaną przez SKF w standardowej produkcji. Do wyznaczenia trwałości nominalnej łożyska zastosowano równania zalecane przez ISO dla trwałości nominalnej:

Biorąc pod uwagę rozwój badań nad trwałością łożysk tocznych oraz wpływ innych czynników na trwałość łożysk, firma SKF wprowadziła do swoich katalogów równanie trwałości zmodyfikowanej w następującej postaci:

Ponieważ współczynniki a₂ i a₃ są od siebie współzależne, wg opinii SKF, firma ta zastąpiła je w swoim katalogu w zmodyfikowanym równaniu trwałości współczynnikiem łącznym a₂₃ dla materiału i smarowania, wobec czego równanie to przyjmuje postać:

Wartość współczynnika a₂₃ została przedstawiona m.in. w [2, 4], 10] jako funkcja stosunku lepkości κ zdefiniowana jako stosunek lepkości rzeczywistej υ do lepkości wymaganej υ₁, zapewniającej poprawne warunki smarowania. Lepkość wymaganą υ₁ wyznacza się [4, 10] w zależności od prędkości obrotowej łożyska n i średniej średnicy łożyska dm. Lepkość υ jest lepkością rzeczywistą środka smarnego, zależną od rodzaju tego środka i temperatury pracy łożyska [4, 10].

Wyznaczanie wymaganej nośności i trwałości łożysk wg firmy FAG

Nośność dynamiczną, określoną jako obciążenie dopuszczalne przy trwałości równej 10⁶ obrotów, można również wyrazić jako obciążenie dopuszczalne przy trwałości równej L_h = 500 godzin pracy , a także stałej prędkości obrotowej wynoszącej n = 33¹/₃ obr./min. Wówczas równanie trwałości łożyska, stosowane między innymi przez firmę FAG, można przedstawić w postaci:

Galeria

Zobacz więcej