CS logo ZKL Group

V konstrukčním uzlu je ložisko vystaveno všeobecně působícím silám různé velikosti, při různé frekvenci otáček a s různou dobou působení. Z hlediska metodiky výpočtu je potřebné přepočítat působící síly na konstantní zatížení, při kterém bude mít ložisko stejnou trvanlivost, jakou dosáhne v podmínkách skutečného zatížení. Toto přepočítané konstantní radiální nebo axiální zatížení nazýváme ekvivalentní zatížení P resp. P_r (radiální) nebo P_a (axiální). 

Kombinované zatížení 

Způsob zatížení konstantní

Vnější síly působící na ložisko se nemění ani co do velikosti ani v závislosti na čase.

Radiální ložiska

Pokud současně působí na radiální ložisko konstantní síly v radiálním i axiálním směru, platí pro výpočet radiálního dynamického ekvivalentního zatížení rovnice 

P_r = X.F_r + Y.F_a [kN] 

P_r – radiální ekvivalentní dynamické zatížení  [kN]

F_r – radiální síla působící na ložisko  [kN]

F_a – axiální síla působící na ložisko  [kN]

X  – koeficient radiálního zatížení

Y  – koeficient axiálního zatížení

Koeficienty X a Y jsou závislé na poměru F_a/F_r. Hodnoty X a Y jsou uvedeny v tabulkové části nebo v komentáři před každou konstrukční skupinou ložisek, kde jsou uvedeny bližší údaje pro výpočet ložisek příslušné konstrukční skupiny.

Axiální ložiska

Axiální kuličková ložiska mohou přenášet jen síly působící v axiálním směru a pro výpočet axiálního dynamického ekvivalentního zatížení platí rovnice 

P_a = F_a [kN] 

P_a – axiální dynamické ekvivalentní zatížení  [kN]

F_a – axiální zatížení ložiska  [kN] 

Axiální soudečková ložiska mohou přenášet i určitá radiální zatížení, avšak jen při současném působení axiálního zatížení, přičemž musí být splněna podmínka  

P_a = F_a + 1,2 F_r  [kN]

Způsob zatížení proměnný

Skutečné proměnné zatížení, jehož časový průběh je znám, se pro výpočet nahrazuje středním působícím zatížením. Toto působící zatížení má na ložisko stejný vliv jako skutečné proměnné zatížení. 

Změna velikosti zatížení při stálé frekvenci otáček

Pokud působí na ložisko ve stálém směru zatížení, jehož velikost se mění v závislosti na čase, přičemž frekvence otáček je konstantní (obr. 2), vypočítáme střední působící zatížení F_s podle rovnice 

  [kN] 

F_s – myšlené střední neproměnné zatížení  [kN]

F_i = F₁,...F_n – neproměnné dílčí skutečné zatížení  [kN]

q_i = q₁,...q_n – podíl působení dílčích zatažení  [%]

Jestliže působí na ložisko v čase proměnlivé zatížení a přitom se mění i frekvence otáčení, vypočítá se střední působící zatížení z rovnice 

 [kN] 

Pokud má skutečné zatížení sinusový průběh (obr. 4), je střední působící zatížení

F_s= 0,75.F_max [kN] 

Změna velikosti zatížení při změně frekvence otáček

Pokud působí na ložisko v čase proměnlivé zatížení a přitom se mění i frekvence otáček, vypočítá se střední myšlené zatížení z rovnice

 [kN] 

n_i = n₁, ...n_n – konstantní frekvence otáček během působení dílčích zatížení F₁,...F_n [min^-1]

q_i = q₁, ...q_n – podíl působení dílčích zatížení a frekvence otáček  [%]

Pokud se v závislosti na čase mění jen frekvence otáček, myšlená střední konstantní frekvence otáček se vypočítá z rovnice 

[min^-1] 

n_s = střední frekvence otáček  [min^-1]

Ložisko vykonává kývavý pohyb

Při kývavém pohybu s amplitudou kývání γ(obr. 5) je nejjednodušší nahradit kývavý pohyb myšlenou rotací, pokud je frekvence otáček rovna frekvenci kmitání. Pro radiální ložiska se střední myšlené zatížení vypočítá z rovnice[kN] 

F_s – střední myšlené zatížení [kN]

F_r – skutečné radiální zatížení [kN]

γ – amplituda kývavého pohybu [°]

p  – mocnitel p = 3 pro kuličková ložiska

pro válečková, jehlová, soudečková a kuželíková ložiska