DIN ISO 14728-1-2005 Rolling bearings - Linear motion rolling bearings - Part 1 Dynamic load ratings and rating life (ISO 14728-1 2004)《滚动轴承 线性运动滚动轴承 第1部分 动态负载额定值和额定寿命》.pdf

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1、Oktober 2005DEUTSCHE NORM Ausschuss W lzlager (AWL) im DINPreisgruppe 11DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 21.100.20F48 9644650www.din.deXDIN ISO 14728-1W lz

2、lager LinearW lzlager Teil 1: Dynamische Tragzahlen und nominelle Lebensdauer (ISO 147281:2004)Rolling bearings Linear motion rolling bearings Part 1: Dynamic load ratings and rating life (ISO 147281:2004)Roulements Roulements mouvement linaire Partie 1: Charges dynamiques de base et dure nominale (

3、ISO 147281:2004)Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinMit DIN ISO 147282:200510Ersatz f rDIN 6361:199306,DIN 6362:199306 undDIN 6363:199404www.beuth.deGesamtumfang 19 SeitenDIN ISO 14728-1:2005-10 2 Nationales Vorwort Die Internationale Norm ISO 14728-1 wurde von ISO/TC 4/SC

4、8 unter Beteiligung deutscher Fachleute des Ausschusses Wlzlager (AWL) erarbeitet. Fr die im Abschnitt 2 und in den Literaturhinweisen zitierten Internationalen Normen wird im Folgenden auf die entsprechenden Deutschen Normen hingewiesen: ISO 281 siehe DIN ISO 281 ISO 5593 siehe DIN ISO 5593 ISO 152

5、41 entspricht keiner Deutschen Norm nderungen Gegenber DIN 636-1:1993-06, DIN 636-2:1993-06 und DIN 636-3:1994-04 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Der Inhalt der drei Normen wurde in berarbeiteter Form in ISO 14728-1 und ISO 14728-2 bernommen. Frhere Ausgaben DIN 636-1: 1993-06 DIN 636-2: 1

6、993-06 DIN 636-3: 1994-04 DIN ISO 14728-1:2005-10 3 Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise DIN ISO 281, Wlzlager Dynamische Tragzahlen und nominelle Lebensdauer DIN ISO 5593, Wlzlager Begriffe und Definitionen DIN ISO 14728-1:2005-10 4 Wlzlager Linear-Wlzlager Teil 1: Dynamische Tragzah

7、len und nominelle Lebensdauer Inhalt Seite Vorwort 5 Einleitung. 5 1 Anwendungsbereich . 6 2 Normative Verweisungen 6 3 Begriffe . 6 4 Symbole 12 5.1 Linear-Kugellager 13 6 quivalente dynamische Last 17 7 Nominelle Lebensdauer 17 Literaturhinweise 19 5 Dynamische Tragzahlen13 5.2 Linear-Rollenlager

8、.16 DIN ISO 14728-1:2005-10 5 Vorwort Die ISO (Internationale Organisation fr Normung) ist die weltweite Vereinigung nationaler Normungsinstitute (ISO-Mitgliedskrperschaften). Die Erarbeitung Internationaler Normen obliegt den Technischen Komitees der ISO. Jede Mitgliedskrperschaft, die sich fr ein

9、Thema interessiert, fr das ein Technisches Komitee einge-setzt wurde, ist berechtigt, in diesem Komitee mitzuarbeiten. Internationale (staatliche und nichtstaatliche) Organisationen, die mit der ISO in Verbindung stehen, sind an den Arbeiten ebenfalls beteiligt. ISO arbeitet eng mit der Internationa

10、len Elektrotechnischen Kommission (IEC) bei allen Themen aus der Elektrotechnik zusammen. Internationale Normen werden nach den Regeln der ISO/IEC-Direktiven, Teil 2 erarbeitet. Die Hauptaufgabe der Technischen Komitees besteht in der Erarbeitung Internationaler Normen. Die von den Technischen Komit

11、ees verabschiedeten Entwrfe zu Internationalen Normen werden den Mitgliedskrper-schaften zunchst zur Annahme vorgelegt. Sie werden als Internationale Normen angenommen, wenn min-destens 75 % der abstimmenden Mitgliedskrperschaften zugestimmt haben. Es wird darauf hingewiesen, dass einige Elemente in

12、 diesem Dokument dem Patentrecht unterliegen knnen. Es liegt nicht in der Verantwortlichkeit der ISO, einzelne oder alle diese Patentrechte darzulegen. ISO 14728-1 wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 4, Rolling bearings, Subkomitee SC 8, Load ratings and life erarbeitet. ISO 14728 besteht unter dem

13、 allgemeinen Titel Wlzlager Linear-Wlzlager aus den folgenden Teilen: Teil 1: Dynamische Tragzahlen und nominelle Lebensdauer Teil 2: Statische Tragzahlen Einleitung Oft ist es nicht mglich, die Eignung eines fr einen bestimmten Anwendungsfall ausgewhlten Linear-Wlzlagers durch Versuche festzustelle

14、n. Als angemessener und geeigneter Ersatz fr Eignungsprfungen haben sich folgende Verfahren bewhrt: Lebensdauerberechnung bei dynamischer Last (ISO 14728-1); Berechnung des statischen Tragsicherheitsfaktors bei statischer Last (ISO 14728-2). Die Lebensdauer eines Linear-Wlzlagers wird durch die Stre

15、cke angegeben, die sich eine der Laufbahnen relativ zu der anderen Laufbahn bewegt, bevor das erste Anzeichen von Materialermdung an einer der bei-den Laufbahnen oder an einem der Wlzkrper auftritt. Die Gleichungen zur Berechnung der dynamischen Tragzahl basieren auf der Theorie von Lundberg 1 und P

16、almgren 2. DIN ISO 14728-1:2005-10 6 1 Anwendungsbereich Dieser Teil der ISO 14728 legt Verfahren fr die Berechnung der dynamischen Tragzahl und der nominellen Lebensdauer von Linear-Wlzlagern fest, die aus heute allgemein verwendetem gehrtetem Lagerstahl guter Qualitt nach bewhrten Herstellverfahre

17、n und im Wesentlichen in blicher Ausfhrung hinsichtlich der Form der Berhrungsflchen der Wlzkrper gefertigt sind. Die Lebensdauer von Linear-Wlzlagern wird bestimmt und die Bedingungen fr zuverlssige Lebensdauerberechnungen werden festgelegt. Dieser Teil der ISO 14728 ist nicht auf Konstruktionen an

18、zuwenden, in denen Wlzkrper direkt auf der Gleit-flche des Maschinenelementes laufen, es sei denn, diese Flche ist in jeder Beziehung der Laufbahn des Linear-Wlzlagers gleichwertig, die sie ersetzt. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erf

19、orderlich. Bei datierten Ver-weisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ISO 281:1990, Rolling bearings Dynamic load ratings and rating life ISO 5593:1997, Rolling bearings

20、Vocabulary ISO 15241:2001, Rolling bearings Symbols for quantities 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokumentes gelten die in ISO 281 und ISO 5593 angegebenen sowie die folgenden Begriffe. 3.1 Linear-Kugellager mit Kugelumlauf, mit Hlse, mit oder ohne Laufrillen eine im Wesentlichen zylindrische Hl

21、se, versehen mit einer Anzahl geschlossener Umfhrungen mit um-laufenden Kugeln, die so ausgelegt sind, dass eine Lngsbewegung in Rollrichtung entlang einer gehrteten zylindrischen Welle erreicht wird Siehe Bild 1. ANMERKUNG Die Laufbahnen in der Hlse knnen zylindrisch ausgefhrt sein, ebenso wie die

22、Einstze aus Stahl mit parallel zur Achse verlaufenden Laufrillen. DIN ISO 14728-1:2005-10 7 Bild 1 Linear-Kugellager mit Kugelumlauf, mit Hlse 3.2 Linearlager mit Kugel(Rollen)umlauf, mit Lngsfhrung Linear-Kugel(Rollen)lager, versehen mit einer Anzahl von symmetrisch angeordneten, geschlossenen Um-f

23、hrungen mit umlaufenden Kugeln (Rollen), die so ausgelegt sind, dass eine Lngsbewegung in Rollrichtung entlang einer gehrteten, mit geeigneten Laufbahnen versehenen Fhrungsbahn erreicht wird Siehe Bild 2. Bild 2 Linearlager mit Kugel(Rollen)umlauf, mit Lngsfhrung 3.3 Linear-Kugellager ohne Kugelumla

24、uf, mit Lngsfhrung, mit Laufrillen Linearlager mit Kugeln als Wlzkrper, bei dem jede Kugel zwei Berhrungsstellen hat Siehe Bild 3. ANMERKUNG Die Laufrillenradien im Querschnitt auf den beiden Fhrungsbahnen sind gleich und knnen zwischen 0,52 Dwund unendlich liegen. DIN ISO 14728-1:2005-10 8 Bild 3 L

25、inear-Kugellager ohne Kugelumlauf, mit Lngsfhrung, mit Laufrillen 3.4 Linear-Kugellager ohne Kugelumlauf, mit Lngsfhrung, mit Vierpunktkontakt Linearlager mit Kugeln als Wlzkrper, bei dem jede Kugel vier Berhrungsstellen hat Siehe Bild 4. ANMERKUNG Die Laufrillenradien im Querschnitt an den vier Ber

26、hrungsstellen auf den beiden Fhrungsbahnen sind gleich und knnen zwischen 0,52 Dwund unendlich liegen. Bild 4 Linear-Kugellager ohne Kugelumlauf, mit Lngsfhrung, mit Vierpunktkontakt 3.5 Linear-Rollenlager ohne Rollenumlauf, mit Lngsfhrung, flache Ausfhrung Linearlager mit Nadelrollen oder Zylinderr

27、ollen als Wlzkrper Siehe Bild 5. Bild 5 Linear-Rollenlager ohne Rollenumlauf, mit Lngsfhrung, flache Ausfhrung DIN ISO 14728-1:2005-10 9 3.6 Linear-Rollenlager ohne Rollenumlauf, mit Lngsfhrung, Ausfhrung mit winkelig angeordneten Rollen Linearlager mit Fhrungsbahnen, die als Teile eines Prismas mit

28、 einem Winkel von 90 ausgefhrt sind Siehe Bild 6. ANMERKUNG Als Wlzkrper werden Nadel- oder Zylinderrollen eingesetzt. Bild 6 Linear-Rollenlager ohne Rollenumlauf, mit Lngsfhrung, Ausfhrung mit winkelig angeordneten Rollen 3.7 Linear-Rollenlager ohne Rollenumlauf, mit Lngsfhrung, Ausfhrung mit kreuz

29、weise angeordneten Rollen Linearlager mit Zylinderrollen, die in Kreuzrollenbauweise angeordnet sind Siehe Bild 7. Bild 7 Linear-Rollenlager ohne Rollenumlauf, mit Lngsfhrung, Ausfhrung mit kreuzweise angeordneten Rollen 3.8 Lebensdauer die Strecke, die sich eine der Laufbahnen relativ zu der andere

30、n Laufbahn bewegt, bevor das erste Anzeichen von Materialermdung an einer der beiden Laufbahnen oder an einem der Wlzkrper auftritt DIN ISO 14728-1:2005-10 10 3.9 Zuverlssigkeit der Prozentsatz der Gruppe, der erwartungsgem eine bestimmte Lebensdauer erreicht oder berschreitet ANMERKUNG Die Zuverlss

31、igkeit eines einzelnen Linear-Wlzlagers ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Lager eine bestimmte Lebensdauer erreicht oder berschreitet. 3.10 nominelle Lebensdauer die mit 90 % Zuverlssigkeit verknpfte Lebensdauer bei heute allgemein ver-wendetem Werkstoff blicher Herstellqualitt und bei blichen Be

32、triebsbedingungen 3.11 dynamische Tragzahl eines Linear-Wlzlagers die in der Gre unvernderliche Last, die ein Linear-Wlzlager theoretisch fr eine nominelle Lebensdauer von 105m aufnehmen knnte ANMERKUNG Wird fr die Festlegung der dynamischen Tragzahl eine nominelle Lebensdauer von 5 x 104m zugrunde

33、gelegt, dann sollte ein Umrechnungsfaktor wie folgt eingesetzt werden: fr die dynamische Tragzahl von Systemen mit Kugelfhrung: 261B100B,50CC= fr die dynamische Tragzahl von Systemen mit Rollenfhrung: 231R100R,50CC=3.12 quivalente dynamische Last die in der Gre unvernderliche Last, unter deren Einfl

34、uss ein Linear-Wlzlager dieselbe Lebensdauer haben wrde wie unter den tatschlichen Lastverhltnissen 3.13 Lastrichtung fr die Berechnung der Tragzahlen eingesetzte Richtung der Last ANMERKUNG Fr die Berechnung der dynamischen Tragzahlen ist die Lastrichtung fr alle Linear-Wlzlager fest-gelegt, siehe

35、Pfeile in Bild 8. DIN ISO 14728-1:2005-10 11 Wlzlager nach 3.1 3.2 3.4 3.7 Bild 8 Lastrichtung 3.14 Teilkreisdurchmesser der Durchmesser des Kreises, der in einer Ebene senk-recht zur Lagerachse die Mittelpunkte der mit den Laufbahnen in Berhrung stehenden Kugeln enthlt 3.15 Nennberhrungswinkel Wink

36、el zwischen der Richtung der auf das Linearlager einwirkenden Last und der Nenn-Wirkungslinie der resultierenden Krfte, die von einem Laufbahnelement auf einen Wlzkrper bertragen werden Siehe Bild 9. Bild 9 Nennberhrungswinkel DIN ISO 14728-1:2005-10 12 4 Symbole Fr die Anwendung dieses Dokumentes g

37、elten die in ISO 281, ISO 15241 und Tabelle 1 angegebenen Symbole. Tabelle 1 Symbole, Benennungen und Einheiten Symbol Benennung Einheit bmTragzahlbeiwert fr Lager, die aus heute allgemein verwendetem gehrtetem Wlzlagerstahl guter Qualitt nach bewhrten Herstellverfahren gefertigt sind. Der Wert dies

38、es Beiwerts ist von der Lagerart und -ausfhrung abhngig 1 C Dynamische Tragzahl N C0Statische Tragzahl N C50BDynamische Tragzahl fr Linear-Wlzlager mit Kugelfhrung, errechnet fr eine nominelle Lebensdauer von 5 104m N C50RDynamische Tragzahl fr Linear-Wlzlager mit Rollenfhrung, errechnet fr eine nom

39、inelle Lebensdauer von 5 104m N C100BDynamische Tragzahl fr Linear-Wlzlager mit Kugelfhrung, errechnet fr eine nominelle Lebensdauer von 105m N C100RDynamische Tragzahl fr Linear-Wlzlager mit Rollenfhrung, errechnet fr eine nominelle Lebensdauer von 105m N cLLebensdauerbeiwert fr Linear-Kugellager m

40、it Kugelumlauf, mit Hlse, mit oder ohne Lauf-rillen, fr die Tragzahlberechnung 1 DpwTeilkreisdurchmesser der Kugelreihen mm DwKugeldurchmesser mm DweRollendurchmesser fr die Tragzahlberechnung mm F Lagerlast N fcFaktor, der von der Geometrie, der Herstellgenauigkeit und dem Werkstoff der Lagerteile

41、ab-hngig ist 1 fsKorrekturfaktor fr Kurzhub fr Linear-Kugellager mit Kugelumlauf, mit Hlse, mit oder ohne Laufrillen, nach Festlegung des Herstellers 1 i Anzahl der Wlzkrperreihen fr die Tragzahlberechnung ANMERKUNG Bei Linear-Kugellagern mit Kugelumlauf, mit Hlse, mit oder ohne Laufrillen ist es di

42、e Gesamtanzahl der Kugelreihen. 1 itAnzahl der tragenden Kugelreihen in der Lastzone 90 j + 90 von Linear-Kugel-lagern mit Kugelumlauf, mit Hlse, mit oder ohne Laufrillen, fr die Tragzahlberechnung 1 kFDynamischer Lastfaktor 1 kiFaktor fr Linear-Kugellager mit Kugelumlauf, mit Hlse, mit oder ohne La

43、ufrillen, fr die Tragzahlberechnung 1 LweRollenlnge fr die Tragzahlberechnung mm L10Nominelle Lebensdauer, verbunden mit 90 % Zuverlssigkeit 105m lsHublnge von Linearlagern mm ltLnge der Laufbahn fr die Tragzahlberechnung. Bei Linearlagern mit Kugel- oder Rollenumlauf die Lnge der Hlse oder des Lauf

44、wagens, nach Angabe des Herstellers. Bei Linearlagern ohne Kugel- oder Rollenumlauf die Lnge der Fhrungsbahn, entsprechend dem Mittenabstand zwischen den tragenden Wlzkrpern an beiden Enden einer Reihe mm P quivalente dynamische Last N p Exponent 1 rgLaufrillenradius im Schnitt auf der Fhrungsbahn m

45、m twMittenabstand zwischen zwei nebeneinanderliegenden Wlzkrpern mm Z Anzahl der Wlzkrper in einer Reihe 1 ZtAnzahl der tragenden Wlzkrper in einer Reihe fr die Tragzahlberechnung 1 Nennberhrungswinkel j Winkel zwischen der Lastrichtung und der Kugelreihe j Reduktionsfaktor 1 DIN ISO 14728-1:2005-10

46、 13 5 Dynamische Tragzahlen 5.1 Linear-Kugellager 5.1.1 Linear-Kugellager mit Kugelumlauf, mit Hlse und Laufrillen Die dynamische Tragzahl fr diese Lager, in Scheitelstellung, ergibt sich durch die folgenden Gleichungen: 1232301100,w/t/ticmBDZlkfbC = Dabei ist 30371674221182829,wgg,pwwLc,+=DrrDDcf 3

47、051521,j,ji)(cos)(costt=ijjijjk bm= 1,3 = 0,9 cL= 1 bis 1,2 In der Anzahl der tragenden Kugelreihen itin der Lastzone mssen die Reihen bercksichtigt werden, die in einem Winkelbereich von 90 j + 90 zur Nennlastrichtung (siehe Bild 8) angeordnet sind. Die vorstehend angegebenen Werte fr bmund sind Hc

48、hstwerte, der Hersteller kann kleinere Werte ein-setzen. Der Wert fr cLwird vom Hersteller im vorstehend angegebenen Bereich festgelegt. Die Werte fr kifr Linear-Kugellager mit Kugelumlauf, mit Hlse, mit gleichmig angeordneten Kugelreihen sind in Tabelle 2 angegeben. 5.1.2 Linear-Kugellager mit Kugelumlauf, mit Hlse, ohne Laufrillen Die dynamische Tragzahl fr dieses Lager, in Scheitelstellung, ergibt sich durch die folgenden Gleichungen: 1232301100,w/t/ticmBDZlkfbC = Dabei ist 30671674119109