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Äquivalente dynamische Lagerbelastung

Wenn die nach den Angaben in Dynamische Lagerbelastungen berechnete Lagerbelastung F den für die dynamische Tragzahl C geltenden Voraussetzungen entspricht, d.h. wenn sie in Größe und Richtung unveränderlich ist und bei Radiallagern rein radial, bei Axiallagern rein axial und zentrisch wirkt, dann gilt P = F und die Lagerbelastung kann unmittelbar in die Lebensdauergleichung eingesetzt werden.
In allen anderen Fällen muss die äquivalente dynamische Lagerbelastung errechnet werden. Die äquivalente dynamische Lagerbelastung ist definiert als hypothetische Belastung, konstant in Größe und Richtung, die rein radial bei Radiallagern und rein axial und zentrisch bei Axiallagern wirkt. Diese hypothetische Belastung würde bei Anwendung dieselbe Auswirkung auf die Lebensdauer haben wie die tatsächlichen Lasten, denen das Lager ausgesetzt ist (Bild 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:

Equivalent dynamic bearing load
Berechnung durchführen

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 angegebene allgemeine Gleichung gilt auch für Axial-Pendelrollenlager, die sowohl axial als auch radial belastet werden können. Andere Axiallager, wie z.B. die Axial-Rillenkugellager, die Axial-Zylinderrollenlager und die Axial-Nadellager, können nur axial belastet werden. Für diese Lager vereinfacht sich die Gleichung unter der Voraussetzung, dass die Belastung zentrisch wirkt, zu

P = Fa

Die zur Berechnung der äquivalenten dynamischen Lagerbelastung erforderlichen Angaben sind in den jeweiligen Produktabschnitten enthalten.

Veränderliche Lagerbelastung

In vielen Fällen ist die Größe der Lagerbelastung veränderlich. In diesen Fällen ist die Gleichung für die Lebensdauerberechnung unter veränderlichen Betriebsbedingungen anzuwenden.

Mittlere Belastung in einem Belastungsintervall

In vielen Fällen ist die Größe der Lagerbelastung innerhalb eines Belastungsintervall veränderlich. Wenn bei nahezu unveränderlicher Drehzahl und gleichbleibender Lastrichtung die Lagerbelastung sich in einem bestimmten Belastungsintervall stetig zwischen einem Kleinstwert Fmin und einem Größtwert Fmax ändert (Diagramm  1), ergibt sich die mittlere Belastung aus:

Fm Mean load

Umlaufende Belastung

Wenn, wie im Diagramm 2, die Belastung des 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 = fm (F1 + F2)
Der Beiwert fm kann aus Diagramm 3 ermittelt werden.
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