DIN 26281-2010 de 5486 Rolling bearings - Methods for calculating the modified reference rating life for universally loaded bearings (ISO TS 16281 2008 + Cor 1 2009)《滚动轴承 普通负荷轴承用改良.pdf

1、November 2010DEUTSCHE NORM Normenausschuss Wlz- und Gleitlager (NAWGL) im DINPreisgruppe 13DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 21.100.20!$k4m“1721774www.din.deDDI

2、N 26281Wlzlager Dynamische Tragzahlen und nominelle Lebensdauer - Berechnung dermodifizierten nominellen Referenz-Lebensdauer fr Wlzlager(ISO/TS 16281:2008 + Cor. 1:2009)Rolling bearings Methods for calculating the modified reference rating life for universally loaded bearings(ISO/TS 16281:2008 + Co

3、r. 1:2009)Roulements Mthodes de calcul de la dure nominale de rfrence corrige pour les roulementschargs universellement (ISO/TS 16281:2008 + Cor. 1:2009)Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN ISO 281 Beiblatt 4:2003-04www.beuth.deGesamtumfang 25 SeitenB55EB1B3E14C

4、22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 DIN 26281:2010-11 Inhalt Seite Nationales Vorwort .3 Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise.3 Einleitung.4 1 Anwendungsbereich .5 2 Normative Verweisungen5 3 Symbole 6 4 Kugellager 8 4.1 Allgemeines8 4.2 Lastverteilung im Lager 9

5、4.3 Lebensdauer.12 5 Rollenlager .14 5.1 Allgemeines14 5.2 Lastverteilung im Lager 15 5.3 Lebensdauer.18 6 Referenzgeometrie.22 6.1 Allgemeines22 6.2 Zylinderrollenlager und Nadellager .22 6.3 Rillenkugellager, Schrgkugellager und Schulterkugellager .22 6.4 Pendelrollenlager.22 6.5 Kegelrollenlager.

6、23 6.6 Selbsteinstellbares Kugellager 23 6.7 Axial-Zylinderrollenlager und Axial-Nadellager23 6.8 Axial-Kugellager und Axial-Schrgkugellager23 6.9 Axial-Pendelrollenlager.23 6.10 Axial-Kegelrollenlager.23 7 Lebensdauerbeiwert aISOund Verunreinigungsbeiwert eC.24 7.1 Allgemeines24 7.2 Lebensdauerbeiw

7、ert24 7.3 Verunreinigungsbeiwert24 8 Ermdungsgrenzbelastung und dynamische Tragzahl.24 Literaturhinweise 25 2 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 DIN 26281:2010-11 Nationales Vorwort Diese Norm wurde vom Normenausschuss Wlz- und Gleitlager, Arbeitsausschuss NA 118-01

8、-08 AA Tragzahlen und Lebensdauer“, erarbeitet. Diese Norm ist die deutsche Sprachfassung der ISO/TS 16281:2008, die unter Mitarbeit deutscher Experten des NA 118-01-08 AA im ISO/TC 4/SC 8 Load ratings and life“ erarbeitet wurde. Diese Norm beinhaltet zudem die Berichtigung ISO/TS 16281:2009 Technic

9、al Corrigendum 1. Als Vorlage zur Erarbeitung des Internationalen Dokuments ISO/TS 16281:2008 wurde DIN ISO 281 Bbl 4:2003-04 benutzt. Fr die im Abschnitt 2 zitierte Internationale Norm wird im Folgenden auf die entsprechende Deutsche Norm hingewiesen: ISO 281 siehe DIN ISO 281 nderungen Gegenber DI

10、N ISO 281 Beiblatt 4:2003-04 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Symbole gendert; b) Norm geringfgig technisch berarbeitet; c) Verweis zur Berechnung des Lebensdauerbeiwertes aISOauf ISO 281 anstatt Angabe im Dokument; d) Verweis zu Informationen zum Verunreinigungsbeiwert eCauf ISO 281 anstat

11、t Angabe im Dokument; e) Normative Verweisungen aktualisiert. Frhere Ausgaben DIN ISO 281 Beiblatt 4: 2003-04 Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise DIN ISO 281, Wlzlager Dynamische Tragzahlen und nominelle Lebensdauer 3 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-

12、11 DIN 26281:2010-11 Wlzlager Dynamische Tragzahlen und nominelle Lebensdauer-Berechnung der modifizierten nominellen Referenz-Lebensdauer fr Wlzlager Einleitung Seit der Verffentlichung der ISO 281 im Jahr 1990 wurden weitere Erkenntnisse gewonnen, wie sich der Einfluss von Verunreinigungen, Schmie

13、rung, inneren Spannungen durch den Einbau, Spannungen durch die Wrmebehandlung, Ermdungsgrenzbelastung des Werkstoffs, usw. auf die Lagerlebensdauer auswirken. Daher ist es jetzt mglich, die Faktoren, welche einen Einfluss auf die Lagerlebensdauer haben, genauer in der Lebensdauerberechnung zu berck

14、sichtigen. ISO 281:2007 stellt nun eine Methode zur Verfgung, die neu gewonnenen Erkenntnisse folgerichtig in die Praxis umzusetzen, wenn die modifizierte Lebensdauer berechnet wird. Allerdings knnen die Berechnungen in ISO 281:2007 nicht den Einfluss auf die Lebensdauer von schiefgestellten oder ve

15、rkippten Lagern und den Einfluss des Betriebsspiels auf die Lebensdauer bercksichtigen. Diese Norm beschreibt eine weitergehende Berechnungsmethode, welche neben der Bercksichtigung der genannten Faktoren zustzlich eine detaillier-tere Abschtzung des Einflusses von Verunreinigung des Schmierstoffs u

16、nd anderen Faktoren bietet. 4 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 DIN 26281:2010-11 1 Anwendungsbereich Diese Norm enthlt Empfehlungen fr die Berechnung der modifizierten Referenz-Lebensdauer unter Bercksichtigung von Schmierung, Verunreinigung und der Ermdungsgrenzb

17、elastung des Lagermaterials sowie der Schiefstellung oder Verkippung, dem Betriebsspiel des Lagers und der inneren Lastverteilung im Lager. Gegenber dem in ISO 281 beschriebenen Berechnungsverfahren bercksichtigt das in dieser Norm vorgestellte BerechnungsverfahrenN1)zustzliche Einflussgren. Fr die

18、Anwendung dieser Norm gelten die in ISO 281 gegebenen Hinweise und Einschrnkungen. Berechnet wird die Ermdungslebensdauer des Wlzlagers. Andere Schadensmechanismen wie etwa Verschlei oder Mikropitting (Graufleckigkeit) werden in dieser Norm nicht bercksichtigt. Diese Norm gilt fr einreihige spielbeh

19、aftete Radialkugellager unter Radial- und Axiallast und Verkippung. Sie gilt auch fr einreihige spielbehaftete Rollenlager unter reiner Radiallast sowie Kantenspannung und Verkippung. Verweise auf Referenzen zu den Methoden zur Berechnung der inneren Lastverteilung unter allgemeinen Belastungsbeding

20、ungen sind entsprechend gegeben. Die Berechnung der internen Lastverteilung und der modifizierten Referenz-Lebensdauer fr mehrreihige Lager oder Lager mit einer komplexeren Geometrie kann von den Gleichungen dieser Norm abgeleitet werden. Fr diese Lager muss die Lastverteilung fr jede Reihe bercksic

21、htigt werden. Diese Norm ist hauptschlich dafr vorgesehen, in Computerprogrammen benutzt zu werden und gibt zusammen mit ISO 281 die bentigten Informationen zur Lebensdauerberechnung. Zur genauen Lebens-dauerberechnung und zur Bestimmung der dynamisch quivalenten Referenzbelastung fr verschiedene La

22、stbedingungen unter den oben angegebenen Betriebsbedingungen wird empfohlen, diese Technische Spezifikation oder die Lagerberechnungsprogramme der Lagerhersteller zu benutzen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierte

23、n Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ISO 281:2007, Rolling bearings Dynamic load ratings and rating life ISO 15241, Rolling bearings Symbols for quantities N1) N

24、ationale Funote: Die Ergebnisse dieses Berechnungsverfahrens sind gg. den Ergebnissen nach ISO 281:2007, Abschnitt 9, vorzuziehen. 5 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 DIN 26281:2010-11 3 Symbole Fr die Anwendung dieses Dokumentes gelten die Symbole nach ISO 15241 u

25、nd die folgenden Symbole. Siehe auch Begriffe in ISO 281:2007, Abschnitt 3, und andere Begriffe in ISO 281. A Abstand der Mittelpunkte der Laufbahnkrmmungen von Radial-Kugellagern bei lastfreier axialer Anstellung, in Millimeter aISOLebensdauerbeiwert, auf der Grundlage einer Systembetrachtung der L

26、ebensdauerberechnung a1Lebensdauerbeiwert fr die Zuverlssigkeit Cadynamische axiale Tragzahl, in Newton Crdynamische radiale Tragzahl, in Newton CuErmdungsgrenzbelastung, in Newton Cuaaxiale Ermdungsgrenzbelastung, in Newton Curradiale Ermdungsgrenzbelastung, in Newton cLFederzahl eines Wlzkrpers be

27、i Linienberhrung, in N/mm10/9 cPFederzahl eines Wlzkrpers bei Punktberhrung, in N/mm3/2csFederzahl einer Scheibe, in N/mm8/9 DpwTeilkreisdurchmesser des Kugel- oder Rollensatzes, in Millimeter DwNenndurchmesser der Kugel, in Millimeter Dwein die Tragzahlberechnung einzusetzender Rollendurchmesser, i

28、n Millimeter E Elastizittsmodul, in Megapascal1)E() vollstndiges elliptisches Integral der 2. Art e Index fr Auenring oder Gehusescheibe eCVerunreinigungsbeiwert F() relative Krmmungsdifferenz Faaxiale Lagerlast (axiale Komponente der tatschlichen Lagerbelastung), in Newton Frradiale Lagerlast (radi

29、ale Komponente der tatschlichen Lagerbelastung), in Newton f j,k Lastberhhungsfunktion zur Bercksichtigung der realen Pressung i Index fr Innenring oder Wellenscheibe i Anzahl der Reihen der Wlzkrper K() vollstndiges elliptisches Integral der 1. Art Lnmrmodifizierte Referenz-Lebensdauer, in 106Umdre

30、hungen 1) 1 MPa = 1 N/mm26 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 DIN 26281:2010-11 Lwein die Tragzahlberechnung einzusetzende effektive Rollenlnge, in Millimeter L10rnominelle Referenz-Lebensdauer, in 106Umdrehungen MzMomentenbelastung, wirkend auf ein schiefgestelltes

31、 Lager, in Newtonmillimeter nsZahl der Scheiben Pref,aaxiale dynamisch quivalente Referenz-Belastung, in Newton Pref,rradiale dynamisch quivalente Referenz-Belastung, in Newton P(x) Profilfunktion, in Millimeter pHeKontaktpressung am Kontakt Auenring Wlzkrper, in Megapascal pHiKontaktpressung am Kon

32、takt Innenring Wlzkrper, in Megapascal Pksdynamisch quivalente Belastung des Lagers fr die Scheibe k, in Newton Q Wlzkrperlast, in Newton Qcedynamische Tragzahl des Einzelkontakts am Auenring oder der Gehusescheibe, in Newton Qcidynamische Tragzahl des Einzelkontakts am Innenring oder der Wellensche

33、ibe, in Newton Qeedynamisch quivalente Belastung eines Einzelkontaktes am Auenring oder der Gehusescheibe, in Newton Qeidynamisch quivalente Belastung eines Einzelkontaktes am Innenring oder der Wellenscheibe, in Newton QjBelastung des Wlzkrpers j, in Newton qcedynamische Tragzahl einer Scheibe am A

34、uenring oder an der Gehusescheibe qcidynamische Tragzahl einer Scheibe am Innenring oder an der Wellenscheibe qeedynamisch quivalente Belastung einer Scheibe am Auenring oder an der Gehusescheibe, in Newton qeidynamisch quivalente Belastung einer Scheibe am Innenring oder an der Wellenscheibe, in Ne

35、wton qj,kLast der Scheibe k einer Rolle j, in Newton RiAbstand vom Mittelpunkt der Laufbahnkrmmung der inneren Laufbahnrille zur Lagermitte, in Millimeter RpMantelradius des Wlzkrpers bei Pendelrollenlager, in Millimeter reRillenradius des Auenrings oder der Gehusescheibe, in Millimeter riRillenradi

36、us des Innenrings oder der Wellenscheibe, in Millimeter s radiales Betriebsspiel des Lagers, in Millimeter xkAbstand Mitte der Scheibe k zur Mitte des Wlzkrpers, in mm Z Anzahl der Wlzkrper Nenn-Berhrungswinkel des Lagers, in Grad 7 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-1

37、1 DIN 26281:2010-11 jBetriebs-Berhrungswinkel des Wlzkrpers j, in Grad 0Ausgangs-Berhrungswinkel, in Grad Hilfswert, = Dwcos/Dpw gesamte Einfederung an beiden Kontakten eines Wlzkrpers, in Millimeter jEinfederung des Wlzkrpers j, in Millimeter j,kEinfederung der Scheibe k des Wlzkrpers j, in Millime

38、ter arelative axiale Verlagerung der beiden Lagerringe, in Millimeter rrelative radiale Verlagerung der beiden Lagerringe, in Millimeter Minderungsfaktor zur Bercksichtigung der Spannungskonzentration Korrekturfaktor fr die Exponentennderung EQuerkontraktionszahl Krmmung der Kontaktflche, in mm1 Krm

39、mungssumme, in mm1jLagewinkel des Wlzkrpers j, in Grad Verhltnis der beiden Halbachsen der Hertzschen Druckellipse Verkippungswinkel zwischen Innenring und Auenring, in Grad jVerkippungswinkel zwischen Innenring und Auenring in der Ebene des Wlzkrpers j, in Grad 4 Kugellager 4.1 Allgemeines Dieser A

40、bschnitt beschreibt die Berechnung der internen Lastverteilung fr Radialkugellager und Axialkugel-lager unter radialer und axialer Last unter Bercksichtigung von Radialspiel und Schiefstellung. Berechnungsmethoden fr Lager mit anderen Lagergeometrien oder komplexeren Lastfllen knnen aus den Gleichun

41、gen in dieser Norm abgeleitet werden. Die interne Lagerlastverteilung wird fr ein statisches Gleichgewicht berechnet; dynamische Effekte wie Flieh- und Kreiselkrfte werden vernachlssigt. Diese Annahme ist im Allgemeinen gltig fr niedrige und mittlere Geschwindigkeiten. Bei hohen Geschwindigkeiten kn

42、nen Flieh- und Kreiselkrfte berwiegen und signifikant die interne Lagerlastverteilung verndern. 8 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCEB7EE8FD9NormCD - Stand 2010-11 DIN 26281:2010-11 4.2 Lastverteilung im Lager 4.2.1 Einfederung eines Punktkontaktes Die Einfederung eines Punktkontaktes kann aus de

43、r Hertzschen Theorie berechnet werden. Die Einfederung eines Einzelkontaktes, , ist gegeben durch 3/232322E)()(15,4 QEKE= (1) Das Achsenverhltnis, , der beiden Halbachsen der Druckellipse ist die Lsung der Gleichung (2) 0)(1)()(1212= FEK(2) mit dem vollstndigem elliptischen Integral der 1. Art, K()

44、() dsin111)(2/12/022=K (3) und dem vollstndigen elliptischen Integral der 2. Art, E() () dsin111)(2/12/022=E (4) den Krmmungssummen am Innenringkontakt, i +=i2122wwirDD (5) und den Krmmungssummen am Auenringkontakt, e +=ewe2122wrDD (6) sowie den auf die Krmmungssumme bezogenen Krmmungsdifferenzen am Innenringkontakt, Fi() +=iwiwi21221)(rDrDF (7) und den auf die Krmmungssumme bezogenen Krmmungsdifferenzen am Auenringkontakt, Fe()