Справочный инструмент: номинальный ресурс по ISO 281, и только

Ресурс подшипника.

L10 · C · P · частота вращения

Ресурс по C и P.

Введите строку (шариковый C 30,7 кН P 3 кН 1450 об/мин; шариковый P 2 кН 1500 об/мин 20000 ч) или заполните поля: строка и поля связаны и меняются вместе.

Примеры:
Подшипник и нагрузки

C — из каталога изготовителя подшипника для точного обозначения; P — нагрузка на подшипник в вашем узле. Калькулятор не даёт значений C и не вычисляет P.

Частота вращения и заданный ресурс

Без частоты вращения ресурс даётся только в оборотах. Заданный ресурс вместо C или P даёт нужную C или допустимую P.

Ресурс в зависимости от P, обе шкалы логарифмические; точка — ваш результат. Линия — та же формула ISO 281, а не данные подшипника.
Другие инструменты: 130

Введите тип подшипника, C (базовую динамическую грузоподъёмность из каталога изготовителя), P (эквивалентную динамическую нагрузку) и частоту вращения в об/мин — калькулятор покажет номинальный ресурс по ISO 281: L10 в миллионах оборотов и L10h в часах. Введите заданный ресурс вместо C или P — и он покажет нужную C или допустимую P. Расчёт показан по шагам с вашими числами, точка отмечена на графике L10h от P, а результат можно скопировать строкой или перенести в запрос.

Номинальный ресурс — статистический ресурс при надёжности 90 %. Реальный ресурс подшипника зависит ещё и от смазки и загрязнения, которые учитывают методы расчёта скорректированного ресурса; калькулятор не считает скорректированный ресурс, не даёт значений C и не советует, какой подшипник выбрать.

Как считается

Формула ISO 281.

01

Формула

L10 = (C / P)^p в миллионах оборотов: C — базовая динамическая грузоподъёмность из каталога изготовителя подшипника, P — эквивалентная динамическая нагрузка, p = 3 для шариковых и 10/3 для роликовых подшипников. Для шарикового подшипника с C 30,7 кН и P 3 кН: 10,2333^3 = 1071,67 млн оборотов.

02

Часы при частоте вращения

L10h = 10^6 / (60 x n) x L10, где n — частота вращения в об/мин: за час вал делает 60 x n оборотов. При 1450 об/мин: 10^6 / 87000 x 1071,67 = 12 318 ч. В годах непрерывной работы: 12 318 / 8760 = 1,41.

03

Обратный расчёт

Нужная C = P x L10^(1/p), допустимая P = C / L10^(1/p), где для ресурса в часах L10 = L10h x 60 x n / 10^6. Для шарикового подшипника с P 2 кН при 1500 об/мин и 20 000 ч: L10 = 1800, 1800^(1/3) = 12,1644, C = 24,33 кН.

Показатели степени и переводные множители, которые использует калькулятор
ВеличинаЧему равнаПояснение
p, шариковый подшипник3радиальные, радиально-упорные и другие шариковые подшипники
p, роликовый подшипник10/3цилиндрические, конические, сферические и игольчатые роликовые подшипники
1 кН1000 Нединица нагрузки
1 lbf4,4482216152605 Нточно, по определению
1 кгс9,80665 Нточно, по определению
1 об/минодин оборот в минутуза час — 60 x n оборотов
1 год непрерывной работы8760 ч24 ч x 365 суток

Номинальный ресурс — статистическая величина: его достигают или превышают 90 % большой группы одинаковых подшипников в одних и тех же условиях, так что каждый десятый может выйти из строя раньше.

Источники

Формула — номинальный ресурс по ISO 281, L10 = (C / P)^p при p = 3 для шариковых и 10/3 для роликовых подшипников, и L10h = 10^6 / (60 x n) x L10 при n в об/мин; обе сверены по технической странице изготовителя подшипников и двум инженерным справочникам, а каждый шаг расчёта показан, так что его можно проверить. Каждое из двух утверждений — что номинальный ресурс соответствует надёжности 90 % и что смазку и загрязнение учитывают методы расчёта скорректированного ресурса — подтверждено не менее чем двумя источниками. Коэффициент надёжности не приводится: в источниках его значения расходятся. 1 lbf = 4,4482216152605 Н и 1 кгс = 9,80665 Н — по определению.

Перед расчётом

Вопросы о ресурсе подшипника

Как считается ресурс подшипника?

По номинальному ресурсу ISO 281: L10 = (C / P)^p в миллионах оборотов, где C — базовая динамическая грузоподъёмность, P — эквивалентная динамическая нагрузка, p = 3 для шариковых и 10/3 для роликовых подшипников. В часах при частоте вращения n в об/мин: L10h = 10^6 / (60 x n) x L10, ведь за час вал делает 60 x n оборотов. Для шарикового подшипника с C 30,7 кН и P 3 кН при 1450 об/мин: C / P = 10,2333, 10,2333^3 = 1071,67 млн оборотов и 10^6 / 87000 x 1071,67 = 12 318 ч — около 1,41 года непрерывной работы.

Что значит L10?

Это статистический ресурс при надёжности 90 %: его достигают или превышают 90 % большой группы одинаковых подшипников в одних и тех же условиях. Каждый десятый может выйти из строя раньше, поэтому L10 — не ресурс одного конкретного подшипника. Цифра 10 в L10 и есть эти 10 % группы.

Откуда брать C и P?

C — базовая динамическая грузоподъёмность — есть в каталоге изготовителя подшипника для точного обозначения: это нагрузка, при которой номинальный ресурс равен одному миллиону оборотов. P — эквивалентная динамическая нагрузка — это нагрузка на подшипник в вашем узле, её вводите вы. Значений C калькулятор не даёт и P не вычисляет. Обе величины можно вводить в кН, Н, lbf (4,4482216152605 Н) или кгс (9,80665 Н); C и P должны быть в одной единице, иначе калькулятор сначала переводит их в ньютоны.

Насколько нагрузка меняет ресурс?

Сильно, потому что P возводится в степень p. Вдвое большая P даёт у шарикового подшипника (1/2)^3 = 1/8 ресурса, у роликового (1/2)^(10/3) = 0,0992, примерно десятую часть. Вдвое меньшая P даёт в 8 раз больший ресурс у шарикового подшипника и в 10,08 раза у роликового. Частота вращения действует прямо пропорционально: вдвое меньшая частота при том же L10 даёт вдвое больше часов.

Можно ли найти нужную C для заданного ресурса?

Да. Заданный ресурс в часах переводится в обороты, L10 = L10h x 60 x n / 10^6, а затем нужная C = P x L10^(1/p) или допустимая P = C / L10^(1/p). Для шарикового подшипника с P 2 кН при 1500 об/мин и ресурсе 20 000 ч: L10 = 1800 млн оборотов, 1800^(1/3) = 12,1644 и C = 24,33 кН. Для роликового подшипника с C 50 кН при 1000 об/мин и 30 000 ч: L10 = 1800, 1800^(3/10) = 9,4751 и P = 5,277 кН.

Почему реальный ресурс может отличаться от L10?

Номинальный ресурс учитывает только C, P и тип подшипника. Реальный ресурс подшипника зависит ещё и от смазки и загрязнения, которые учитывают методы расчёта скорректированного ресурса. Скорректированного ресурса и коэффициента надёжности калькулятор не даёт: для них нужны метод изготовителя подшипника и условия работы.

Нужен подшипник на замену?

Отправьте обозначение и данные.

Калькулятор даёт только номинальный ресурс. Если нужен подшипник, отправьте строку из калькулятора вместе с полным обозначением, как оно нанесено на подшипник или коробку, и Vessel Core сверит данные до того, как предложение уйдёт к вам.