Statisch Draaggetal C0: Volgens ISO
gedefinieerd als de belasting waarbij een contactdruk tussen de
hoogst belaste kogel en de ring ontstaat van 4.2 GPa voor
kogellagers en 4.6 GPa voor de overige wentellagers. Bij deze
belasting ontstaat een plastische deformatie onder het hoogst
belaste wentellichaam van 1/10.000d waarin d is de diameter van
de kogel. Het statisch draaggetal kan in principe met de
theorie
van Hertz worden berekend. Toelaatbare statische belasting P0:
Bij een radiale (stoot)belasting P0=C0 ontstaan door de
wentellichamen zeer kleine deukjes in de loopbaan. Wanneer
het lager vervolgens roteert met een lichtere belasting dan kunnen
deze deukjes een trilling veroorzaken. Als dit niet gewenst is dan
wordt P0=0.5C0 als maximale statische belasting
genomen. Als de trilling niet hinderlijk is kan de statische belasting
makkelijk P0=1.5C0 worden gekozen.
Dynamisch Draaggetal C: Volgens ISO gedefinieerd als de
belasting waarbij met een betrouwbaarheid van 90% (faalkans van 10%)
een vermoeiingslevensduur wordt gehaald van 1 Mrev (1·106
omwentelingen).
L10 levensduur (basic rating life): L10=(C/P)p
waarin L10 de levensduur met een faalkans van 10%
uitgedrukt in 106 omwentelingen, C het
dynamisch draaggetal in kN, P de radiale lagerbelasting of gecombineerde
radiale en axiale belasting in kN en p=3 voor kogellagers en 10/3 voor de
overige wentellagers. De belasting die toelaatbaar is tijdens
rotatie en beperkt wordt door de vermoeiingslevensduur bedraagt dan
P=C·L101/p
L10h levensduur: L10h=L10·106/(60n)
waarin L10h de levensduur met een faalkans van 10%
uitgedrukt in uren, n het toerental in omwentelingen per minuut.
C > C0?: Bij groefkogellagers is
het dynamisch draaggetal C groter dan het statisch draaggetal C0.
Dit betekent dat de plastische vervorming bij een belasting P=C
groter is dan bij een belasting P=C0. Is dit erg? Bij
een belasting tijdens bedrijf van P=C ontstaat een plastische
deformatie over de hele omtrek van de ring. Hierdoor zal het
contactoppervlak onder de kogels groter worden totdat een vlaktedruk
ontstaat waarbij de vervorming weer elastisch wordt. De
plastische deformatie zal dus alleen tijdens het inlopen
optreden. Als gevolg van de plastische deformatie ontstaat een grotere lagerspeling en een licht
hogere wrijving omdat de kogels aan de zijkant van de door
plastische vervorming gevormde groef iets gaan aanlopen.
Equivalente lagerbelasting P: Bij een gecombineerde
radiale belasting Fr en een axiale belasting Fa
volgt voor de equivalente radiale belasting P=XFr+YFa
waarin X en Y afhankelijk zijn van de verhouding Fa/Fr
en van het type nummer van het lager. De waarden voor X en Y
moeten daarom in de lagertabellen worden opgezocht. Voor
groefkogellagers is X=1 en Y=0 zolang Fa/Fr<0.2.
Voor hoekcontactkogellagers zelfs zolang Fa/Fr<1.
Voor relatief hogere axiale krachten wordt verwezen naar de
producttabellen van de lagerleverancier.
Voor de equivalente statische lagerbelasting van
groefkogellagers is de waarde van X=0.6 en Y=0.5 terwijl P0=Fr
wanneer P0<Fr.
Hydrodynamische smering: Bij hoge toerentallen treedt
(elasto)hydrodynamische
smering EHL op waarbij een dunne smeerfilm wordt onderhouden tussen
de kogels en de loopbanen. Hierdoor zal er geen slijtage optreden.
Of deze smeerfilm dik genoeg is om de ruwheidstoppen van de kogels
en de ringen te scheiden hangt af van de belasting, de snelheid en
de temperatuur. Bij een filmdikte groter dan 2 maal de
gecombineerde ruwheidwaarde is sprake van volledige hydrodynamische
smering. Bedrijfstemperatuur: Als gevolg van de
rolweerstand wordt het lager warm en het smeermiddel dunner. Het
effect van de temperatuur en het smeermiddel kan worden berekend met
de L10a levensduurtheorie. L10a
levensduur (bearing life): L10a=a1·aSKF·(C/P)p.
Voor de L10a levensduurberekening is informatie nodig
over de verhouding van de benodigde viscositeit en de werkelijke
smeermiddel viscositeit beide bij bedrijfstemperatuur. Eerst wordt
de benodigde viscositeit v1 bij bedrijfstemperatuur
berekend. Vervolgens wordt de viscositeit van het smeermiddel bij
bedrijfstemperatuur berekend. Smeermiddelviscositeit: De
smeermiddelviscositeit bij bedrijfstemperatuur volgt uit de
viscositeit bij een referentie temperatuur meestal 40°C
en de temperatuurafhankelijkheid van het smeermiddel, de zogenaamde
VI index. Lna levensduur: Lna=a1·L10a.
De voorspelling van de vermoeiingslevensduur met een hogere
bedrijfszekerheid dan 90% ofwel kleinere faalkans dan 10% kan worden
voorspeld met behulp van de coëfficiënt a1. |