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사용 수명 계산

볼 베어링의 이론적 수명 계산

1. 이론적 수명의 실현 조건

ISO 및 AFBMA 표준 공식을 사용하여 계산된 이론적 수명은 다음 조건이 충족될 때만 실제 적용에서 달성됩니다:

  • 영구 하중의 크기와 방향을 신중하게 결정
  • 일정한 회전 속도
  • 일정한 온도로 100°C를 초과하지 않음
  • 장착 및 운전 중 최대 청정도 유지
  • 적합한 윤활제의 신중한 선택과 올바른 주유
  • 설치 지침을 엄격히 준수

2. 기본 계산 공식

정격 수명 (백만 회전)

L10 = (C / P)3

단위: 106 회전

정격 수명 (시간)

L10h = (L10 · 106) / (60 · n)

여기서 n은 회전 속도 (rpm)

기호 정의
L10 동일한 조건에서 동일한 베어링의 90%가 달성할 수 있는 사용 수명 (백만 회전)
C 기본 동적 부하 정격 (N) - 제품 카탈로그 참조
P 동적 등가 하중 (N) - 레이디얼 및 축 방향 힘을 종합한 계산값
n 베어링 회전 속도 (rpm)

3. 동적 등가 하중 및 계수표

공식: P = X · Fr + Y · Fa

레이디얼 계수 X 및 축 방향 계수 Y 참조표

베어링 유형 상대 축 방향 하중
f0·Fa/C0r		 한계값 e Fa/Fr ≤ e Fa/Fr > e
X Y X Y
깊은 홈 볼 베어링
(단열)		 0.172 0.19 1 0 0.56 2.30
0.345 0.22 1 0 0.56 1.99
0.689 0.26 1 0 0.56 1.71
1.03 0.28 1 0 0.56 1.55
1.38 0.30 1 0 0.56 1.45
2.07 0.34 1 0 0.56 1.31
3.45 0.38 1 0 0.56 1.15
5.17 0.42 1 0 0.56 1.04
6.89 0.44 1 0 0.56 1.00

중간값은 선형 보간법으로 계산할 수 있습니다.

4. 듀플렉스 및 탠덤 배열 계산

듀플렉스 쌍 베어링

부하 정격: CPair = 1.625 · CSingle

유효 축 방향 하중 (예압 시): Fa = 0.8 · (Fap + Fa1)

적용 조건: Fap ≥ 0.35 · Fa1

탠덤 배열

부하 정격: Ct = C · N0.7

여기서 N은 베어링 수량 (예: 2개 베어링이면 N=2)

5. 수명 참조표

부하비 C/P와 회전 속도 n을 기반으로 L10h (시간)을 빠르게 추정합니다.

C / P 회전 속도 n (rpm)에 따른 수명 L10h (시간)
1,000 5,000 10,000 50,000 100,000
20 133,300 26,700 13,300 2,700 1,300
15 56,200 11,200 5,600 1,120 560
10 16,600 3,300 1,660 330 160
8 8,500 1,700 850 170 85
5 2,000 400 200 40 20
3 450 90 45 9 4.5

6. 완전한 계산 예시

예시: 베어링 사용 수명 결정

기지 조건:

  • 베어링 모델: R 2570X (C = 184 N, C0 = 54 N)
  • 회전 속도 n = 8,000 rpm
  • 레이디얼 하중 Fr = 5.7 N
  • 축 방향 하중 Fa = 2.8 N

단계 1: X와 Y 결정

상대 축 방향 하중 f0·Fa / C0 ≈ 2.8 / 8 = 0.35
참조표에서 e = 0.22
Fa / Fr = 2.8 / 5.7 = 0.49 > e
따라서 X = 0.56, Y = 1.99을 적용

단계 2: 동적 등가 하중 P 계산

P = 0.56 · 5.7 + 1.99 · 2.8 = 3.2 + 5.6 = 8.8 N

단계 3: 수명 계산

C / P = 184 / 8.8 = 20.9
L10 = (20.9)3 = 9,130 백만 회전
L10h = (9,130 · 106) / (60 · 8,000) = 19,000 시간
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