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Die Geschichte ist die Grundlage für die
Gegenwart und die Aufforderung zur Zukunft

1.1.3 Äquivalente dynamische Belastung

In einer Konstruktionsverbindung wirken auf das Lager allgemein wirkende Krafte von verschiedener Größe,bei verschiedener Drehzahl und verschiedener Wirkungszeit. Vom Standpunkt der Berechnungsmethodik ist es notwendig, die wirkenden Kräfte auf eine konstante Belastung zu berechnen, bei welcher das Lager dieselbe Lebensdauer hat, wie unter den Bedingungen der tatsächlichen Belastung erreicht wird. Solche umgerechnete konstante radiale oder axiale Belastung bezeichnen wir als aquivalente Belastung P, bzw. Pr (radiale), oder Pa (axiale). 

Kombinierte Belastung

Konstante Art der Belastung

Die Außenkräfte, die auf das Lager wirken, ändern sich weder vom Standpunkt der Größe, noch von der Zeit.

 

Radiallager

Wenn auf das Radiallager gleichzeitig radiale und axiale Belastung von konstanter Größse und Richtung wirken, gilt fur die Berechnung der aquivalenten dynamischen Belastung folgende Gleichung

Pr = X.Fr + Y.Fa [kN] 

Pr - aquivalente dynamische Belastung  [kN]

Fr - Radialkraft wirkend auf das Lager  [kN]

Fa - Axialkraft wirkend auf das Lager  [kN]

X - Lagerradialfaktor

Y  - Lageraxialfaktor

 

Faktoren X und Y hangen von dem Verhaltnis Fa/Fr. Werte X und Y sind in den Tabellen angegeben, oder können im Komentar vor jeder Lagerkonstruktionsgruppe, wo nähere Angaben fur die Berechnung vonangehöriger Konstruktionsgruppe sind, angegeben werden.

 

Axiallager

Axialrillenkugellager konnen nur axiale Krafte ubertragen und es gilt fur die Berechnung vonder dynamischen aquivalenten Belastung folgende Gleichung

Pa = Fa [kN] 

Pa - axiale äquivalente dynamische Belastung [kN]

Fa - axiale Lagerbelastung   [kN] 

Axial-Pendelrollenlager konnen auch bestimmte Radialbelastung übertragen, aber nur bei der gleichzeitigwirkenden axialen Belastung, wobei die folgende Bedingung erfüllt werden muss

Pa = Fa + 1,2 Fr  [kN]

Veränderliche Belastung

Die wirkliche veranderliche Belastung, dessen Zeitverlauf fur uns bekannt ist, wird für die Berechnungdurch mittlere Belastung ersetzt Diese gedachte Belastung hat auf das Lager denselben Einfluss, wie diewirkliche veranderliche Belastung.

 

Änderung der Belastungsgröße bei ständiger Drehzahl

Wenn auf das Lager die Belastung in konstanter Richtung, die Grose von welcher sich in Abhangigkeit vonZeit andert, wobei die Drehzahl konstant ist (Abb. 2), berechnen wir die gedachte Belastung Fs nachfolgender Gleichung

  [kN] 

Fs - gedachte mittlere unveranderliche Belastung  [kN]

Fi = F1,...Fn - unveränderliche wirkliche Teilbelastungen  [kN]

qi = q1,...qn - Anteil der Wirkung von Teilbelastungen   [%]

 

Bei konstanter Drehzahl mit einer linearen Belastungsanderung der konstanten Richtung wird die mittlere unveränderliche Belastung aus folgender Gleichung berechnet

 [kN] 

Wenn die wirkliche Belastung einen sinusformigen Verlauf hat (Abb. 4), ist die mittlere gedachte Belastung

 

 

Fs= 0,75.Fmax [kN] 

Änderung der Belastungsgröße bei Drehzahländerung

Bei konstanter Drehzahl mit einer linearen Belastungsanderung der konstanten Richtung wird die mittlere unveränderliche Belastung aus folgender Gleichung berechnet

 [kN] 

ni = n1, ...nn - konstante Drehzahl in der Zeit der Teilbelastungswirkungen F1,...Fn [min-1]

qi = q1, ...qn - Anteil der Wirkung von Teilbelastungen und Drehzahlen an gesamter Lebensdauer   [%]

 

Wenn sich in der Zeitabhängigkeit nur die Drehzahl verandert, wird die gedachte mittlere konstanteDrehzahl aus folgender Gleichung berechnet

 [min-1

ns = mittlere Drehzahl   [min-1]

 

Lager übt die Schwenkbewegung aus

 

Bei der Schwenkbewegung mit der Schwenkamplitude ă (Abb. 5) ist es am einfachsten, die Schwenkbewegung durch gedachte Rotation, bei der die Drehzahl der Schwingungsrotation gleicht, zu ersetzen. Die aquivalente Belastung der Radiallager wird aus folgender Gleichung berechnet[kN] 

Fs - gedachte mittlere Belastung  [kN]

Fr - tatsächliche Radialbelastung [kN]

γ - Schwenkbewegungsamplitude  [°]

p  - Exponent: p = 3 für Rillenkugellager

für Zylinder-, Pendel-, Kegelrollenlager und Nadellager

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