Wälzlagerungen: Lösung

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Berechnung der äquivalenten Lagerbelastung

gegeben:

  • Radialkraft Fr = 5kN
  • Axialkraft Fa = 2kN
  • Drehfrequenz n = 250min-1
  • Rillenkugellager Lagerreihe 62 Bohrungskennzahl 09
  • dynamische Tragzahl nah RM TB 14-2 C = 31kN
  • statische Tragzahl nach RM TB 14-2 C0 = 20,4kN

gesucht:

  • äquivalente Lagerbelastung P
  • L10h>10.000h


Nach TB 14-3a ergeben sich für den Axial- und Radialfaktor Y und X:

  • C0 aus TB 14-2
  • Fa / C0 = 2 kN / 20,4 kN = 0,098 entspricht e nach TB 14-3 ca. 0,29
  • Fa / Fr = 2 kN / 5 kN = 0,4
  • Fa/ Fr > e
  • gewählt wird X = 0,56 und Y = 1,5

Jetzt kann in die Formel eingesetzt werden:

  • P = X · Fr + Y · Fa
  • P = 0,56 · 5 kN + 1,5 · 2 kN
  • P = 5,8 kN

Errechnung der nominellen Lebensdauer

  • C aus TB 14-2 für Lager 6209 = 31 kN
  • p = 3 da Rillenkugellager
  • L10 = (C / P)p
  • (C / P)p wird für L10 in untenstehende Formel eingesetzt:
  • L10h = 106 · L10 / 60 · n
  • L10h = (106/ 60 min · h-1 · 250 min-1) · (31 kN / 5,8 kN)3
  • L10h = 10.179 h
  • L10h ≈ 10.200 h

Alternativrechnung über Kennzahl der dynamischen Beanspruchung

  • für fn nach TB 14-4 fn ≈ 0,51
  • fL = C / P · fn
  • fL = 31 kN / 5,8 kN / 0,51
  • fL ≈ 2,72
  • Nach TB 14-5 bei fL ca. 2,7 ergibt L10h ca. 10.000h.

Antwort: Die gewünschte Lebensdauer von 10.000h wird knapp erreicht.

Lösung Übungsaufgabe 8.1

Welche Hauptabmessungen ergeben sich für ein Rillenkugellager der Reihe 60 bei einer radialen Lagerkraft von 10kN, wenn eine nominelle Lebensdauer von 108 Umdrehungen gefordert wird?


geg:

P = 10kN

p = 3 (Kugellager)

L10 = 102 ⇒ 108 / 106 = 108-6 = 102


ges.:

Nenndurchmesser Lagerbohrung d in mm

Lager-Außendurchmesser D in mm

Lagerbreite B in mm

Radius r 1 in mm


Lös.:

lt. RM Fs. 14-12

L10 = ( C / P )p

3√L10 = ( C / P )

C = 3√L10 * P

C = 3√102 * 10kN

C = 46,41kN


Daraus ergibt sich bei Lagerreihe 60: RM Tb. 14-2 ⇒ Maßreihe 10; Bohrungszahl 16


Nach RM Tb. 14-1

d = 16 * 5 = 80mm

D = 125mm

B = 22mm

r 1 = 1,1mm


Lösung Übungsaufgabe 8

Welche Hauptabmessungen ergeben sich für ein Rillenkugellager der Reihe 60 bei einer radialen Lagerkraft von 10kN, wenn eine nominelle Lebensdauer von 108 Umdrehungen gefordert wird?


geg:

P = 10kN

p = 3 (Kugellager)

L10 = 102 ⇒ 108 / 106 = 108-6 = 102


ges.:

Nenndurchmesser Lagerbohrung d in mm

Lager-Außendurchmesser D in mm

Lagerbreite B in mm

Radius r 1 in mm


Lös.:

lt. RM Fs. 14-12

L10 = ( C / P )p

3√L10 = ( C / P )

C = 3√L10 * P

C = 3√102 * 10kN

C = 46,41kN


Daraus ergibt sich bei Lagerreihe 60: RM Tb. 14-2 ⇒ Maßreihe 10; Bohrungszahl 16


Nach RM Tb. 14-1

d = 16 * 5 = 80mm

D = 125mm

B = 22mm

r 1 = 1,1mm