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Äquivalente dynamische Lagerbelastung

Wenn die berechnete Lagerbelastung F unter Verwendung der o. g. Informationen die Anforderungen an die nominelle dynamische Tragzahl C erfüllt, d. h. wenn die Belastung in Größe und Richtung konstant ist und bei Radiallagern radial bzw. bei einem Axiallager axial und konzentrisch angreift, dann gilt P = F, und die Belastung kann direkt in die Gleichungen zur Lebensdauerberechnung eingefügt werden.
In allen anderen Fällen muss zunächst die äquivalente dynamische Lagerbelastung berechnet werden. Die äquivalente dynamische Lagerbelastung ist definiert als die gedachte, in Größe und Richtung konstante Radialbelastung auf Radiallager bzw. axiale oder konzentrische Belastung auf ein Axiallager, die den gleichen Einfluss auf die Lagerlebensdauer hat wie die tatsächlich auf das Lager wirkende Belastung (Abb. 1).
Radiallager sind oft gleichzeitig radialen und axialen Belastungen ausgesetzt. Wenn die resultierende Belastung nach Größe und Richtung konstant ist, wird die äquivalente Belastung P aus folgenden allgemeinen Formeln bestimmt:



Berechnung starten

Hierin sind

P=Äquivalente dynamische Lagerbelastung [kN]
Fr=tatsächliche radiale Lagerbelastung [kN]
Fa=tatsächliche axiale Lagerbelastung [kN]
X=Radialbelastungsbeiwert für das Lager
Y=Axialbelastungsbeiwert für das Lager
Eine zusätzliche axiale Belastung beeinflusst die äquivalente dynamische Belastung P für ein einreihiges Radiallager nur, wenn das Verhältnis Fa/Fr einen gewissen Begrenzungsbeiwert e übersteigt. Bei zweireihigen Lagern sind allgemein selbst geringfügige Axialbelastungen signifikant.
Die gleiche allgemeine Gleichung gilt auch für Axial-Pendelrollenlager, die sowohl axiale als auch radiale Belastungen aufnehmen können. Bei Axiallagern, die nur reine Axiallasten aufnehmen können, beispielsweise Axialkugellager sowie Axial-Zylinder-, Nadel- und Kegelrollenlager, kann die Gleichung vereinfacht werden, sofern die Belastung konzentrisch angreift:

P = Fa

Alle Informationen und Daten zur Berechnung der äquivalenten dynamischen Lagerbelastung finden Sie in den Einführungstexten des jeweiligen Produktabschnitts und in den Produkttabellen.

Schwankende Lagerbelastung

In vielen Fällen variiert die Größe der Belastung. Wenden Sie die Formel zur Lebensdauerberechnung bei variablen Betriebsbedingungen an; siehe dazu Abschnitt Lebensdauerberechnung bei variablen Betriebsbedingungen.

Mittlere Last während eines Belastungsintervalls

Bei jedem Belastungsintervall können die Betriebsbedingungen leicht von den Nennwerten abweichen. Sofern die Betriebsbedingungen, beispielsweise Drehzahl und Belastungsrichtung, mehr oder weniger konstant sind und die Größe der Belastung konstant zwischen einem Mindestwert Fmin und einem Höchstwert Fmax schwankt (siehe (Diagramm 1), kann die mittlere Last wie folgt ermittelt werden:

Fm = (Fmin + 2Fmax)/3

Rotierende Belastung

Wenn, wie im Diagramm 2, die Belastung eines Lagers aus einer Last F1besteht, die in Größe und Richtung konstant ist (beispielsweise das Gewicht eines Rotors) und einer rotierenden konstanten Last F2 (beispielsweise einer nicht ausgewuchteten Last), kann die mittlere Belastung wie folgt berechnet werden:

Fm = f(F1 + F2)

Die Werte für den Beiwert fm können aus Diagramm 3 entnommen werden.
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