CS logo ZKL Group

Trvanlivost ložiska je dána počtem otáček, které vykoná jeden kroužek vzhledem k druhému kroužku, dokud se neobjeví první příznaky únavy materiálu na jednom z kroužků nebo na valivém tělese.

Mezi ložisky stejného typu mohou být však značné rozdíly v trvanlivosti, a proto se pro výpočet trvanlivosti podle STN ISO 281 používá za základ základní trvanlivost, tj. trvanlivost, prezentovaná dobou provozu, kterou dosáhne nebo překročí skupina ložisek při spolehlivosti 90%.

Rovnice základní trvanlivosti

Základní trvanlivost ložiska je matematicky definována rovnicí trvanlivosti, která platí pro všechny typy ložisek

L₁₀ – základní trvanlivost  [10⁶ot]

C  – základní dynamická únosnost
(hodnoty C_r, C_a jsou uvedeny v tabulkové části)  [kN]

P  – ekvivalentní dynamické zatížení ložiska (rovnice pro výpočet P_r, P_a
jsou uvedené v odst. 1.1.3 a při každé konstrukční skupině ložisek) [kN]

p  – mocnitel pro kuličková ložiska p = 3
pro válečková, jehlová, soudková a kuželíková ložiska   

V tabulce 1 je uvedena závislost trvanlivosti L₁₀ v milionech otáček a příslušný poměr C/P. V případě, že se frekvence otáček nemění, může se pro výpočet trvanlivosti použít upravená rovnice, která vyjadřuje základní trvanlivost v provozních hodinách:

  [h]

L_10h  – základní trvanlivost  [h]

n  – frekvence otáček  [min^-1]

Závislost poměru C/P na základní trvanlivosti L_10h a na frekvenci otáček n je uvedena pro kuličková ložiska v tabulce 2 a pro válečková, jehlová, soudečková a kuželíková ložiska v tabulce 3.

U uložení náprav silničních a kolejových vozidel se základní trvanlivost může vyjádřit upraveným vztahem v počtu ujetých kilometrů.

L_10km – základní trvanlivost  [10⁶km]

D  – průměr kola  [m]

Směrné hodnoty základní trvanlivosti

V případech, když není pro daný případ uložení předem požadovaná trvanlivost, lze za přiměřené považovat hodnoty uvedené v tabulce 4 a 5.

Rovnice upravené trvanlivosti

Upravená trvanlivost je korigovaná základní trvanlivost, přičemž se při výpočtu kromě zatížení zohledňuje vliv materiálu ložiskových součástek, fyzikálně-mechanické a chemické vlastnosti maziva a teplotní režim pracovního prostředí ložiska.

L_na – upravená trvanlivost pro spolehlivost (100-n) % 

    a jiné než běžné provozní podmínky [10⁶ot]

a₁ – koeficient spolehlivosti pro jinou než 90 % spolehlivost, viz tabulku 6

a₂₃ – koeficient materiálu, maziva, technologie výroby a provozních podmínek,
    viz obr. 1

L₁₀ –  základní trvanlivost   [10⁶ot]

Pro základní stanovení hodnot koeficientu a₂₃ se vychází z diagramu na obrázku 1.

υ – kinematická viskozita maziva při provozní teplotě ložiska [mm².s^-1]

υ ₁ – kinematická viskozita pro definovanou frekvenci otáček
a zvolený rozměr ložiska [mm².s^-1]

Hodnoty υ a υ ₁ určíme podle diagramu na obrázku 24 resp. na obrázku 23.

V diagramu na obr. 1, čára I platí pro radiální kuličková ložiska, která pracují ve velmi čistém prostředí. V ostatních případech se koeficient a₂₃ volí nižší v závislosti na čistotě prostředí, přičemž klesající tendence je závislá na konstrukční skupině ložiska v tomto pořadí:

– kuličková ložiska s kosoúhlým stykem

– kuželíková ložiska

– válečková ložiska

– dvouřadá naklápěcí kuličková ložiska

– soudečková ložiska

Čára II se může použít při stanovování koeficientu a₂₃ pro soudečková ložiska, která pracují v prašném prostředí.