Metody obliczania trwałości łożysk tocznych według modelu Lundberga-Palmgrena

Wyznaczanie wymaganej trwałości przy zmiennych obciążeniu i prędkości

Przedstawione wcześniej sposoby obliczania trwałości łożysk są oparte na założeniu niezmiennego obciążenia łożysk, a także stałej prędkości obrotowej. Przy zmiennym obciążeniu i prędkości stosuje się model zmienności warunków pracy, który jest najczęściej modelem prostokątnym (rys. 3) opartym na założeniu kilku zastępczych okresów, w których warunki pracy są stałe [10, 11, 12].

Okresy te zdefiniowano przez ich udziały czasowe q, odniesione do całkowitego czasu eksploatacji łożyska. Suma udziałów czasowych q_I + q_II+ q_III+..+ q_i = 1. Trwałość łożyska pracującego w takim trybie powinna być obliczana z zależności [10, 11, 12]:

Średnią prędkość obrotową n_śr wyrażono więc wzorem:

zaś średnie obciążenie zastępcze P_śr – zależnością:

Model trójkątny

Oprócz modelu prostokątnego stosuje się model trójkątny (rys. 4). Model ten oparty jest na zmiennym obciążeniu przy stałej prędkości obrotowej łożyska, w którym obciążenie zastępcze P_śr wynosi [11, 12]:

W ostatnich latach producenci łożysk tocznych wprowadzili do swoich poradników, np. [11, 12, 13], inny wzór również określający trwałość zmęczeniową łożyska dla opisanego wyżej modelu:

Jak można zauważyć ze wzoru (29), najpierw należy obliczyć trwałość odpowiadającą kolejnym warunkom pracy (L_hI, L_hII, L_hIII, L_hi), a następnie trwałość zredukowaną z uwzględnieniem czasu trwania poszczególnych warunków.

Trwałość modyfikowana

Wzór ten bezwzględnie należy stosować [21] przy udoskonalonym obliczaniu trwałości, zwanej również modyfikowaną trwałością lub efektywną, uwzględniającym takie czynniki jak cechy środka smarnego, a także wpływ obciążenia i prędkości obrotowej, wg zależności:

W starej literaturze, np. w [9], można jeszcze spotkać sposób obliczania trwałości łożysk tocznych tzw. „produkcji radzieckiej”. W sposobie tym odpowiednikiem nośności dynamicznej wg ISO jest tak zwany współczynnik zdolności do wykonania pracy. Określa on dopuszczalne obciążenie przy trwałości L_h = 1 godzina, a także stałej prędkości obrotowej n = 1 obr./min.

Galeria

Zobacz więcej