中国製軸受総合カタログ
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- 13 -5.2.5 動等価荷重軸受に作用する荷重は、ラジアル荷重またはアキシアル荷重が単独に加わる場合もあるが、実際にはラジアル荷重とアキシアル荷重とが同時にかかる合成荷重のことが多く、その大きさや方向が変動することもある。このような場合、軸受の疲れ寿命計算には、軸受にかかる荷重をそのまま使うことができないので、いろいろな回転条件や荷重条件のもとで、軸受が実際にもつ疲れ寿命と等しい寿命を与えるような、大きさがー定の、軸受中心を通る仮想荷重を考える。この仮想荷重を動等価荷重という。ラジアル軸受およびアンギュラ軸受は、常にラジアルとアキシアルの組合せ荷重を同時に受けるため、動等価荷重に換算しなければならない。動等価荷重は、次式で求められる。P=XFr+YFaここで、P:動等価荷重、NFr、Fa:ラジアル、アキシアル荷重、NX、Y:ラジアル、アキシアル荷重係数ラジアル荷重係数X、アキシアル荷重係数Yは、軸受構造、ラジアル荷重Frとアキシアル荷重Faの比率に関係する。Fa/Fr>eとFa/Fr≦eの2つの場合に対しては、X、Yの値は異なる。したがって、まずFa/Frの値を判定し、それに対応するX、Yの値を採り、動等価荷重を算定する。各種軸受のX、Yの値および判定パラメータeの値は、軸受寸法表より得られる。等価荷重に及ぼす荷重の性質の影響機械の回転不釣合いや振動、衝撃によって引き起こされた荷重により、軸受が実際に受けた荷重は、計算した荷重より大きくなる。この実際の荷重を正確に算出することが難しいため、一般には機械の稼動状況により、計算した荷重に経験係数fpを掛ける。すなわち、P=fp(XFr+YFa)ここで、fpは経験的に表5.5で与えられる。表5.5 経験係数fpの近似値荷重の性質fp例衝撃なしまたは軽い衝撃1.0~1.2電動機、タービン、送風機、ポンプ中度な衝撃1.2~1.8車両、工作機械、伝動装置、クレーン、冶金設備、内燃機関、減速機強い衝撃1.8~3.0クラッシャ、圧延機、石油掘削機、振動ぶるい回転速度や荷重が変動する場合の寿命計算使用中に回転速度や荷重が変動する軸受は、軸受寿命を平均動等価荷重Pmを基に算定する必要がある。軸受が順次にP1、P2、P3……の作用で回転し、それに対応する回転速度がn1、n2、n3……とし、個々の回転時間と総回転時間との比率がa1、a2、a3……とした場合、その平均動等価荷重Pmは、図5.3に示すように、次式となる。Pm= 3 ──────────────nmP13n1a1+P23n2a2+P33n3a3……ここで、nm:平均回転速度 nm=n1a1+n2a2+n3a3+……軸受の回転速度が一定に保たれ、動等価荷重がPminとPmaxとの間に直線(または近似直線)的に変化する場合、平均等価荷重は、図5.4に示すように、次式となる。Pm=──────3Pmin+2Pmax図5.3P3P1PmP2PLn2a2n3a3n1a1

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