Tuổi thọ lý thuyết chỉ đạt được trong thực tế khi tất cả các điều kiện sau đây được đáp ứng:
- Xác định cẩn thận độ lớn và hướng của các tải trọng thường xuyên
- Tốc độ vận hành không đổi
- Nhiệt độ không đổi và không vượt quá 100 độ C
- Độ sạch tối đa trong quá trình lắp đặt và vận hành
- Lựa chọn cẩn thận và định lượng chính xác chất bôi trơn
- 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 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 (= 1 kp) = 9.81 N
3. Định nghĩa
| L10 | Tuổi thọ sử dụng tính bằng triệu vòng quay |
| L10h | Tuổi thọ sử dụng tính bằng giờ, là tuổi thọ đạt được bởi 90% trong một số lượng lớn các ổ bi giống nhau vận hành trong cùng điều kiện. 40% trong số chúng đạt được tuổi thọ sử dụng dài hơn gấp năm lần. |
| C | Tải trọng động danh định cơ bản là tải trọng không đổi, không thay đổi mà tại đó 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 thuần túy, không đổi, tác dụng dọc theo trục ổ bi. Đối với mỗi ổ bi, các tải trọng danh định Cr và Ca được chỉ định trong các bảng kích thước; giá trị của chúng phụ thuộc vào kích thước ổ bi, số lượng con lăn, vật liệu và thiết kế ổ bi. Các 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 chịu cơ học của vật liệu và hình dạng hình học của chúng
- Tần suất của các tải trọng
- Một hệ số xác suất thực nghiệm
| P | Tải trọng động tương đương. Đây là một tải trọng giả định kết hợp các thành phần tải trọng dọc trục và hướng kính theo cách mà khi tính toán tuổi thọ lý thuyết sẽ thu được kết quả giống như khi 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, mà tại đó biến dạng vĩnh viễn không quá 0,1 phần nghìn đường kính con lăn xảy ra tại điểm tiếp xúc chịu tải nặng nhất. Điều kiện vận hành:
|
| 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 (xem bảng bên dưới) |
| Y | Hệ số dọc trục của ổ bi (xem bảng bên dưới) |
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 của hệ số an toàn tải trọng tĩnh có thể được chọn từ bảng bên dưới, tùy thuộc vào điều kiện vận hành và các yêu cầu đặt ra đối với ổ bi:
| Giá trị S0 | Ứng dụng |
|---|---|
| 0.5 đến 0.7 | Yêu cầu thấp, vận hành êm và không rung động |
| 1.0 đến 1.2 | Yêu cầu bình thường, vận hành êm và không rung động |
| 1.5 đến 2.0 | Yêu cầu cao, chịu 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)
Khi hai ổ bi rãnh sâu hướng kính một hàng được sử dụng trong bố trí ghép đôi (X, O hoặc tandem), 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 = (2 · cos α)0.7 · C
L10 = (Cd / P)3
| Định nghĩa | |
|---|---|
| Cd | Tải trọng động danh định cơ bản cho một cặp ổ bi tính bằng N |
| α | 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 giữa tải trước Fap và lực dọc trục Fa1 phải được chọn phù hợp sao cho không có ổ bi nào bị giải tải hoàn toàn. Trong phạm vi khe hở hướng kính và góc tiếp xúc được myonic khuyến nghị, yêu cầu này được đáp ứng nếu:
Fap ≥ 0.35 Fa1
Bố trí ghép đôi X hoặc O không có tải trước hoặc có khe hở dọc trục nhỏ
Trong các trường hợp này, việc tính toán phải được thực hiện bằng các công thức được liệt kê tại điểm 7.1. Khi xác định các hệ số X và Y từ bảng, phải tính đến tổng số bi của cả hai ổ bi (được biểu thị ở đây bằng số "2" ở mẫu số).
f0 . Fa / (2 . Z . Dw2)
| Định nghĩa | |
|---|---|
| Z | Số lượng bi |
| Dw | Đường kính bi tính bằng mm |
7.2 Bố trí song song (Tandem)
Tải trọng động danh định cơ bản
Ct = C . N0.7
| Định nghĩa | |
|---|---|
| Ct | Tải trọng động danh định của bố trí song song 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 bằng Ct, theo cùng cách như đối với một ổ bi đơn có một hàng bi. Các hệ số X, Y và e có thể tìm thấy 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 trong 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 μm |
Tính toán từng bước
Bước 1: Xác định giá trị giới hạn e
(từ bảng X/Y: khe hở hướng kính 2–5 μm, hậu tố 2/5)
Bước 2: So sánh Fa/Fr với e
→ Sử dụng X = 0.56, Y = 2.77
Bước 3: Tính tải trọng động tương đương P
P = 0.56 · 5.7 + 2.77 · 2.8 = 3.2 + 7.8 = 11 N
Bước 4: Tính tuổi thọ sử dụng L10
L10 = (C/P)³ = 12.9³ = 2,147 triệu vòng quay
Bước 5: Chuyển đổi sang giờ L10h
= L10h = 4,473 giờ
Giá trị X và Y cho ổ bi hướng kính
Đối với hệ số hướng kính X, hệ số dọc trục Y và giá trị giới hạn e dùng để tính toán tải trọng động tương đương, vui lòng tham khảo các bảng dữ liệu chính thức của myonic. Nếu Fa/Fr ≤ e, hãy sử dụng X = 1 và Y = 0.
Cần hỗ trợ?
Để tính toán chi tiết hoặc hỗ trợ cho một ứng dụng cụ thể, vui lòng liên hệ đội ngũ hỗ trợ kỹ thuật của myonic.