Trang chủ / myonic / Tài liệu

Tính toán tuổi thọ sử dụng (Service Life Calculation)

Tính toán tuổi thọ lý thuyết của ổ bi

Tuổi thọ lý thuyết chỉ được thực hiện trong thực tế nếu các điều kiện sau đây được đáp ứng:

  • Xác định cẩn thận độ lớn và hướng của tải trọng thường xuyên
  • Tốc độ không đổi
  • Nhiệt độ không đổi, không vượt quá 100°C
  • Độ sạch tối đa trong quá trình lắp đặt và vận hành
  • Lựa chọn và định lượng chất bôi trơn cẩn thận
  • Lắp đặt tuân thủ nghiêm ngặt các hướng dẫn trong phần "Xử lý và lắp đặt"

Trong các ứng dụng phức tạp hơn hoặc khi có nghi ngờ, chúng tôi khuyến nghị bạn tìm kiếm tư vấn kỹ thuật từ chúng tôi.

Chúng tôi đã sử dụng các công thức và lý thuyết của tiêu chuẩn ISO và AFBMA để tính toán khả năng tải và tuổi thọ lý thuyết của ổ bi.

1. Tuổi thọ sử dụng của ổ bi hướng kính và dọc trục

L10 = (C / P)3

Định nghĩa
L10 Tuổi thọ sử dụng tính bằng triệu vòng quay
C Tải trọng động danh định tính bằng N
P Tải trọng động tương đương tính bằng N
C/P Hệ số an toàn tải trọng

2. Tuổi thọ sử dụng tính bằng giờ

L10h = L10 x 106 / (n x 60)

Định nghĩa
L10 Tuổi thọ sử dụng tính bằng triệu vòng quay
n Tốc độ quay tính bằng 1/phút (rpm)

Chuyển đổi đơn vị:

1 N = 1 kg m/s2

1 kgf (= 1kp) = 9.81 N

3. Định nghĩa

L10 Tuổi thọ sử dụng tính bằng triệu vòng quay
L10h Tuổi thọ sử dụng tính bằng giờ, đạt được bởi 90% trong một số lượng lớn các ổ bi giống nhau trong cùng điều kiện. 40% trong số chúng đạt được tuổi thọ dài gấp năm lần.
C

Tải trọng động danh định cơ bản là tải trọng không đổi, không thay đổi mà ổ bi đạt được tuổi thọ danh định cơ bản là một triệu vòng quay.

Đối với ổ bi hướng kính, tải trọng động hướng kính danh định cơ bản Cr chỉ đề cập đến tải trọng hướng kính không đổi, không thay đổi.

Đối với ổ bi dọc trục, tải trọng động dọc trục danh định Ca đề cập đến tải trọng dọc trục không đổi, chỉ tác dụng theo trục ổ bi.

Đối với mỗi ổ bi, các giá trị tải trọng danh định Cr và Ca được chỉ định trong bảng kích thước, phụ thuộc vào kích thước ổ bi, số lượng phần tử lăn, vật liệu và thiết kế ổ bi. Các giá trị tải trọng danh định được xác định theo tiêu chuẩn STN ISO 281.

Tải trọng động danh định tính đến:

  • Biến dạng lặp đi lặp lại của các bộ phận khác nhau của ổ bi (rãnh lăn và bi) tùy thuộc vào khả năng chống cơ học của vật liệu và hình dạng hình học của chúng
  • Tần suất tải trọng
  • Hệ số xác suất thực nghiệm
P Tải trọng động tương đương. Đây là tải trọng giả định bao gồm các thành phần tải trọng dọc trục và hướng kính theo cách mà các giá trị giống nhau được xác định khi tính toán tuổi thọ lý thuyết như thể chỉ có tải trọng hướng kính thuần túy (đối với ổ bi hướng kính) hoặc tải trọng dọc trục thuần túy (đối với ổ bi dọc trục) tác dụng.
C0

Tải trọng tĩnh danh định cơ bản. Đối với ổ bi hướng kính, đây là tải trọng hướng kính và đối với ổ bi dọc trục là tải trọng không đổi có hướng dọc trục, trong đó biến dạng vĩnh viễn tối đa 0,1 phần nghìn đường kính phần tử lăn đạt được tại điểm tiếp xúc có tải trọng cao nhất.

Điều kiện hoạt động:

  • Đứng yên
  • Chuyển động xoay rất chậm
  • Tốc độ rất thấp
P0 Tải trọng tĩnh tương đương

4. Tính toán tải trọng động tương đương

4.1 Ổ bi rãnh sâu hướng kính, một hàng

P = X . Fr + Y . Fa

Định nghĩa
P Tải trọng động tương đương tính bằng N
Fr Thành phần hướng kính của tải trọng tính bằng N
Fa Thành phần dọc trục của tải trọng tính bằng N
X Hệ số hướng kính của ổ bi theo bảng dưới đây
Y Hệ số dọc trục của ổ bi theo bảng dưới đây

4.2 Ổ bi rãnh sâu dọc trục

P = Fa

5. Tính toán tải trọng tĩnh danh định

C0 = S0 . P0

Định nghĩa
C0 Tải trọng tĩnh danh định cơ bản tính bằng N
P0 Tải trọng tĩnh tương đương tính bằng N
S0 Hệ số an toàn tải trọng tĩnh

Giá trị cho hệ số an toàn tải trọng tĩnh có thể được chọn như sau, tùy thuộc vào điều kiện hoạt động và yêu cầu đối với ổ bi:

Giá trị S0 Ứng dụng
0.5 đến 0.7 Yêu cầu thấp và vận hành không có rung động
1.0 đến 1.2 Yêu cầu bình thường và vận hành không có rung động
1.5 đến 2.0 Yêu cầu cao và tải trọng va đập

6. Tính toán tải trọng tĩnh tương đương

6.1 Ổ bi rãnh sâu hướng kính

P0 = X0 . Fr + Y0 . Fa

Định nghĩa
P0 Tải trọng tĩnh tương đương của ổ bi tính bằng N
Fr Thành phần hướng kính của tải trọng tĩnh lớn nhất tính bằng N
Fa Thành phần dọc trục của tải trọng tĩnh lớn nhất tính bằng N
X0 Hệ số tải trọng hướng kính = 0.6
Y0 Hệ số tải trọng dọc trục = 0.5

Lưu ý: Nếu tải trọng tĩnh tương đương P0 < Fr được xác định theo công thức này, hãy sử dụng P0 = Fr.

6.2 Ổ bi rãnh sâu dọc trục

P0 = Fa

7. Ổ bi ghép đôi (Duplex Bearing)

Nếu hai ổ bi rãnh sâu hướng kính một hàng được sử dụng trong bố trí ghép đôi (X, O hoặc nối tiếp), các mối quan hệ sau đây phải được tính đến khi tính toán tải trọng động danh định cơ bản và tải trọng động tương đương.

7.1 Bố trí ghép đôi X hoặc O

Tải trọng động danh định cơ bản

Cd = C . cos0.7(alpha)

L10 = (Cd / P)3

Định nghĩa
Cd Tải trọng động danh định cơ bản cho một cặp ổ bi tính bằng N
alpha Góc tiếp xúc
C Tải trọng động danh định cơ bản cho một ổ bi đơn tính bằng N
L10 Tuổi thọ sử dụng tính bằng triệu vòng quay
P Tải trọng động tương đương tính bằng N

Tải trọng động tương đương

P = X . Fr + Y . Fa

Định nghĩa
P Tải trọng động tương đương tính bằng N
Fr Thành phần hướng kính của tải trọng tính bằng N
Fa Thành phần dọc trục của tải trọng tính bằng N
X Hệ số hướng kính cho một cặp ổ bi
Y Hệ số dọc trục cho một cặp ổ bi

Bố trí ghép đôi X hoặc O có tải trước

Fa = 0.8 (Fap + Fa1)*

Định nghĩa
Fa Tải trọng dọc trục hiệu dụng tính bằng N
Fap Tải trước của cặp ổ bi tính bằng N
Fa1 Lực dọc trục bên ngoài tác dụng lên cặp ổ bi có tải trước tính bằng N

* Lưu ý: Tỷ lệ tải trước Fap và lực dọc trục Fa1 phải được chọn sao cho không có ổ bi nào bị giãn hoàn toàn. Trong khe hở hướng kính và góc tiếp xúc được khuyến nghị bởi myonic, điều kiện này được đáp ứng nếu:

Fap ≥ 0.35 Fa1

Bố trí ghép đôi X hoặc O không có tải trước hoặc khe hở dọc trục nhỏ

Đối với các trường hợp này, việc tính toán phải được thực hiện bằng cách sử dụng các công thức liệt kê trong điểm 7.1. Khi xác định các hệ số X và Y từ bảng, số lượng bi của hai ổ bi phải được tính đến (được biểu thị ở đây bằng "2" trong mẫu số).

f0 . Fa / (2 . Z . Dw2)

Định nghĩa
Z Số lượng bi
Dw Đường kính bi tính bằng mm

7.2 Bố trí nối tiếp (Tandem)

Tải trọng động danh định cơ bản

Ct = C . N0.7

Định nghĩa
Ct Tải trọng động danh định của bố trí nối tiếp tính bằng N
C Tải trọng động danh định của một ổ bi đơn tính bằng N
N Số lượng ổ bi

Tải trọng động tương đương và tuổi thọ danh định được tính toán có tính đến Ct, tương tự như ổ bi đơn với một hàng bi. Các hệ số X, Y và e có trong bảng ở cuối trang này.

8. Ví dụ tính toán

Ví dụ 1

Tính toán tuổi thọ danh định lý thuyết Lh của ổ bi rãnh sâu hướng kính R 2570X cho các điều kiện vận hành sau:

Tải trọng hướng kính Fr = 5.7 N
Tải trọng dọc trục Fa = 2.8 N
Tốc độ quay n = 8000 rpm
Khe hở hướng kính 2 / 5 um

Để tính toán chi tiết, vui lòng liên hệ myonic để được hỗ trợ thêm.

Giá trị X và Y cho ổ bi hướng kính

8.1 Ổ bi rãnh sâu hướng kính, một hàng

Hệ số hướng kính X và hệ số dọc trục Y để tính tải tương đương động. Nếu Fa/Fr ≤ e, sử dụng X = 1, Y = 0.

Loại ổ bi Tải dọc trục tương đối
f0·Fa/C0r		 Giá trị giới hạn e Fa/Fr ≤ e Fa/Fr > e
X Y X Y
Ổ bi rãnh sâu hướng kính (một hàng) 0.1720.19100.562.30
0.3450.22100.561.99
0.6890.26100.561.71
1.030.28100.561.55
1.380.30100.561.45
2.070.34100.561.31
3.450.38100.561.15
5.170.42100.561.04
6.890.44100.561.00

Giá trị trung gian có thể được xác định bằng nội suy tuyến tính.

Cần hỗ trợ?

Để tính toán chi tiết hoặc hỗ trợ cho các ứng dụng cụ thể, vui lòng liên hệ đội ngũ hỗ trợ kỹ thuật của myonic.

ESC
連結已複製！