DIN ISO 14728-2-2005 Rolling bearings - Linear motion rolling bearings - Part 2 Static load ratings (ISO 14728-2 2004)《滚动轴承 线性运动滚动轴承 第2部分 静态负载额定值》.pdf

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1、Oktober 2005DEUTSCHE NORM Ausschuss W lzlager (AWL) im DINPreisgruppe 10DIN 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 21.100.20F47 9644649www.din.deXDIN ISO 14728-2W lz

2、lager LinearW lzlager Teil 2: Statische Tragzahlen (ISO 147282:2004)Rolling bearings Linear motion rolling bearings Part 2: Static load ratings (ISO 147282:2004)Roulements Roulements mouvement linaire Partie 2: Charges statiques de base (ISO 147282:2004)Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag Gm

3、bH, 10772 BerlinMit DIN ISO 147281:200510Ersatz f rDIN 6361:199306,DIN 6362:199306 undDIN 6363:199404www.beuth.deGesamtumfang 16 SeitenDIN ISO 14728-2:2005-10 2 Nationales Vorwort Die Internationale Norm ISO 14728-2 wurde von ISO/TC 4/SC 8 unter Beteiligung deutscher Fachleute des Ausschusses Wlzlag

4、er (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 15241 entspricht keiner Deutschen Norm nderungen Gegenber DIN 636

5、-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: 1993-06 DIN 636-3: 1994-04 DIN ISO 14728-2:2005-10 3 Nationaler

6、 Anhang NA (informativ) Literaturhinweise DIN ISO 281, Wlzlager Dynamische Tragzahlen und nominelle Lebensdauer DIN ISO 5593, Wlzlager Begriffe und Definitionen DIN ISO 14728-2:2005-10 4 Wlzlager Linear-Wlzlager Teil 2: Statische Tragzahlen Inhalt Seite Vorwort 5 Einleitung. 6 1 Anwendungsbereich .

7、7 2 Normative Verweisungen 7 3 Begriffe . 7 4 Symbole 12 5 Statische Tragzahlen.13 5.1 Linear-Kugellager 13 5.2 Linear-Rollenlager .15 6 quivalente statische Last .16 7 Statischer Tragsicherheitsfaktor16 Literaturhinweis 16 DIN ISO 14728-2:2005-10 5 Vorwort Die ISO (Internationale Organisation fr No

8、rmung) ist die weltweite Vereinigung nationaler Normungsinstitute (ISO-Mitgliedskrperschaften). Die Erarbeitung Internationaler Normen obliegt den Technischen Komitees der ISO. Jede Mitgliedskrperschaft, die sich fr ein Thema interessiert, fr das ein Technisches Komitee einge-setzt wurde, ist berech

9、tigt, 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 Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) bei allen Themen aus der Elektrotechnik

10、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 Komitees verabschiedeten Entwrfe zu Internationalen Normen werden den Mitgliedskrper-

11、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 diesem Dokument dem Patentrecht unterliegen knnen. Es liegt nicht in der Verant

12、wortlichkeit der ISO, einzelne oder alle diese Patentrechte darzulegen. ISO 14728-2 wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 4, Rolling bearings, Subkomitee SC 8, Load ratings and life erarbeitet. ISO 14728 besteht unter dem allgemeinen Titel Wlzlager Linear-Wlzlager aus den folgenden Teilen: Teil 1: Dy

13、namische Tragzahlen und nominelle Lebensdauer Teil 2: Statische Tragzahlen DIN ISO 14728-2:2005-10 6 Einleitung Oft ist es nicht mglich, die Eignung eines fr einen bestimmten Anwendungsfall ausgewhlten Linear-Wlzlagers durch Versuche festzustellen. Als angemessener und geeigneter Ersatz fr Eignungsp

14、rfungen haben sich folgende Verfahren bewhrt: Lebensdauerberechnung bei dynamischer Last (ISO 14728-1); Berechnung des statischen Tragsicherheitsfaktors bei statischer Last (ISO 14728-2). Unter mig hohen statischen Belastungen entstehen an Wlzkrpern und Laufbahnen von Wlzlagern bleibende Verformunge

15、n, die mit steigender Belastung allmhlich zunehmen. Ob diese im Lager entstehenden Verformungen in einem bestimmten Anwendungsfall zulssig sind, kann oft nicht durch Prfung des Lagers unter den Bedingungen des Anwendungsfalles festgestellt werden. Deshalb werden andere Verfahren bentigt, um die Eign

16、ung des gewhlten Lagers nachzuweisen. Die Erfahrung zeigt, dass eine bleibende Gesamtverformung des 0,0001fachen des Wlzkrperdurchmessers im Mittelpunkt der am hchsten belasteten Berhrungsstelle zwischen Wlzkrper und Laufbahn in den meis-ten Anwendungsfllen ohne Beeintrchtigung des Betriebsverhalten

17、s des Lagers zugelassen werden kann. Die statische Tragzahl wird folglich so hoch angesetzt, dass diese Verformung ungefhr dann eintritt, wenn die quivalente statische Belastung gleich der statischen Tragzahl ist. Versuche in verschiedenen Lndern deuten darauf hin, dass eine Belastung in der fraglic

18、hen Hhe gleich-gesetzt werden kann mit einer berechneten Beanspruchung der Berhrungsstelle von 5 300 MPa bei Linear-Kugellagern mit Kugelumlauf, mit Hlse; 4 200 bis 4 600 MPa bei Linear-Kugellagern mit Kugelumlauf, mit Lngsfhrung (siehe 3.9 und Tabelle 1); 4 200 bis 4 600 MPa bei Linear-Kugellagern

19、ohne Kugelumlauf (siehe 3.9 und Tabelle 1); 4 000 MPa bei Linear-Rollenlagern im Mittelpunkt der am hchsten belasteten Berhrungsstelle zwischen Wlzkrper und Laufbahn. Die Gleichungen und Faktoren zur Berechnung der statischen Tragzahlen basieren auf dieser Beanspruchung der Berhrungsstellen. Die zul

20、ssige quivalente statische Belastung kann je nach den Anforderungen an Laufruhe und Reibungswiderstand und je nach der jeweiligen Geometrie der Berhrungsflchen kleiner, gleich oder grer als die statische Tragzahl sein. Lageranwender, die im Hinblick auf diese Bedingungen nicht ber Erfahrungen verfge

21、n, sollten den Lagerhersteller um Rat fragen. DIN ISO 14728-2:2005-10 7 1 Anwendungsbereich Dieser Teil der ISO 14728 legt Verfahren fr die Berechnung der statischen Tragzahl, der quivalenten statischen Last und des statischen Tragsicherheitsfaktors von Linear-Wlzlagern fest, die aus heute allgemein

22、 verwendetem gehrtetem Lagerstahl guter Qualitt nach bewhrten Herstellverfahren und im Wesentlichen in blicher Ausfhrung hinsichtlich der Form der Berhrungsflchen der Wlzkrper gefertigt sind. Dieser Teil der ISO 14728 ist nicht auf Konstruktionen anzuwenden, in denen Wlzkrper direkt auf der Gleit-fl

23、che 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 erforderlich. Bei datierten Ver-weisungen gilt nur die

24、 in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ISO 76:1987, Rolling bearings Static load ratings ISO 5593:1997, Rolling bearings Vocabulary ISO 15241:2001, Rolling bearings Symbols for quantities 3

25、Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokumentes gelten die in ISO 76 und ISO 5593 angegebenen sowie die folgenden Begriffe. 3.1 Linear-Kugellager mit Kugelumlauf, mit Hlse, mit oder ohne Laufrillen eine im Wesentlichen zylindrische Hlse, versehen mit einer Anzahl geschlossener Umfhrungen mit umlaufenden

26、 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 Einstze aus Stahl mit parallel zur Achse verlaufenden Laufrillen. Bild

27、1 Linear-Kugellager mit Kugelumlauf, mit Hlse DIN ISO 14728-2:2005-10 8 3.2 Linearlager mit Kugel(Rollen)umlauf, mit Lngsfhrung Linear-Kugel(Rollen)lager, versehen mit einer Anzahl von symmetrisch angeordneten, geschlossenen Umfhrungen mit umlaufenden Kugeln (Rollen), die so ausgelegt sind, dass ein

28、e 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 Kugelumlauf, mit Lngsfhrung, mit Laufrillen Linearlager mit Kugeln als Wlzkrper,

29、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. Bild 3 Linear-Kugellager ohne Kugelumlauf, mit Lngsfhrung, mit Laufrillen DIN ISO 14728-2:2005-10 9 3.4 Li

30、near-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 Berhrungsstellen auf den beiden Fhrungsbahnen sind gleich und knnen zwische

31、n 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 Zylinderrollen als Wlzkrper Siehe Bild 5. Bild 5 Linear-Rollenlager ohne Rollenum

32、lauf, mit Lngsfhrung, flache Ausfhrung 3.6 Linear-Rollenlager ohne Rollenumlauf, mit Lngsfhrung, Ausfhrung mit winkelig angeordneten Rollen Linearlager mit Fhrungsbahnen, die als Teile eines Prismas mit einem Winkel von 90 ausgefhrt sind Siehe Bild 6. ANMERKUNG Als Wlzkrper werden Nadel- oder Zylind

33、errollen eingesetzt. DIN ISO 14728-2:2005-10 10 Bild 6 Linear-Rollenlager ohne Rollenumlauf, mit Lngsfhrung, Ausfhrung mit winkelig angeordneten Rollen 3.7 Linear-Rollenlager ohne Rollenumlauf, mit Lngsfhrung, Ausfhrung mit kreuzweise angeordneten Rollen Linearlager mit Zylinderrollen, die in Kreuzr

34、ollenbauweise angeordnet sind Siehe Bild 7. Bild 7 Linear-Rollenlager ohne Rollenumlauf, mit Lngsfhrung, Ausfhrung mit kreuzweise angeordneten Rollen 3.8 statischer Tragsicherheitsfaktor Verhltnis der statischen Tragzahl zur quivalenten statischen Last, durch den sich der Sicherheitsspielraum gegen

35、unzulssige bleibende Verformungen an Wlzkrpern und Laufbahnen ergibt 3.9 statische Tragzahl eines Linear-Wlzlagers statische Last, die in der Mitte der am hchsten belasteten Berhrungsflche zwischen Wlzkrper und Lauf-bahn einer rechnerischen Hertzschen Pressung maxentspricht ANMERKUNG Bei dieser Bean

36、spruchung tritt eine bleibende Gesamtverformung an Wlzkrper und Laufbahn auf, die etwa dem 0,0001fachen des Wlzkrperdurchmessers entspricht. DIN ISO 14728-2:2005-10 11 Bei Linear-Kugellagern mit Kugelumlauf, mit Hlse: max= 5 300 MPa; bei Linear-Kugellagern mit Kugelumlauf, mit Lngsfhrung: siehe Tabe

37、lle 1; bei Linear-Kugellagern ohne Kugelumlauf: siehe Tabelle 1; bei Linear-Rollenlagern: max= 4 000 MPa. Tabelle 1 Hertzsche Pressung maxrg 0,52 Dw0,53 Dw0,54 Dw0,55 Dw0,56 Dw0,57 Dw0,58 Dw0,59 Dw 0,6 Dwmax4 200 4 250 4 300 4 350 4 400 4 450 4 500 4 550 4 600 3.10 quivalente statische Last statisch

38、e Last, die die gleiche Beanspruchung in der Mitte der am hchsten belasteten Berhrungsflche zwischen Wlzkrper und Laufbahn verursacht, wie die, die sich unter den tatschlichen Be-lastungsbedingungen ergibt 3.11 Lastrichtung fr die Berechnung der statischen Tragzahlen eingesetzte Richtung der Last AN

39、MERKUNG Fr die Berechnung der statischen Tragzahlen ist die Lastrichtung fr alle Linear-Wlzlager festgelegt, siehe Pfeile in Bild 8. Wlzlager nach 3.1 3.2 3.4 3.7 Bild 8 Lastrichtung 3.12 Teilkreisdurchmesser der Durchmesser des Kreises, der in einer Ebene senk-recht zur Lagerachse die Mittelpunkte

40、der mit den Laufbahnen in Berhrung stehenden Kugeln enthlt 3.13 Nennberhrungswinkel Winkel 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. DIN ISO 1472

41、8-2:2005-10 12 Bild 9 Nennberhrungswinkel 4 Symbole Fr die Anwendung dieses Dokumentes gelten die Symbole in ISO 76, ISO 15241 und Tabelle 2. Tabelle 2 Symbole, Benennungen und Einheiten Symbol Benennung Einheit C0Statische Tragzahl N DpwTeilkreisdurchmesser der Kugelreihen mm Dw Kugeldurchmesser Dw

42、eRollendurchmesser fr die Tragzahlberechnung mm F Lagerlast N f0Faktor, der von der Geometrie und der zulssigen spezifischen Beanspruchung der Lagerteile abhngig ist 1 i Anzahl der Wlzkrperreihen fr die Tragzahlberechnung ANMERKUNG Bei Linear-Kugellagern mit Kugelumlauf, mit Hlse, ist es die Gesamt-

43、 anzahl der Kugelreihen. 1 itAnzahl der tragenden Kugelreihen in der Lastzone 90 j + 90 1 k0FStatischer Lastfaktor 1 k0iLastfaktor, der von der Anzahl der Kugelreihen in einem Linear-Kugellager mit Kugelumlauf, mit Hlse, abhngig ist 1 Lwe Rollenlnge fr die Tragzahlberechnung mm P0quivalente statisch

44、e Last N rgLaufrillenradius im Querschnitt auf der Fhrungsbahn mm S0Statischer Tragsicherheitsfaktor 1 Z Anzahl der Wlzkrper in einer Reihe 1 ZtAnzahl der tragenden Wlzkrper in einer Reihe 1 Nennberhrungswinkel j Winkel zwischen der Lastrichtung und der Kugelreihe j maxHertzsche Pressung in der Mitt

45、e der am hchsten belasteten Berhrungsflche zwischen Wlzkrper und Laufbahn MPa DIN ISO 14728-2:2005-10 13 5 Statische Tragzahlen 5.1 Linear-Kugellager 5.1.1 Linear-Kugellager mit Kugelumlauf, mit Hlse, mit oder ohne Laufrillen Die statische Tragzahl fr diese Lager ergibt sich durch die folgenden Glei

46、chungen: 2000 wtiDZkfC = Dabei ist 515210,j,ji)(cos)(cost=ijjk In der Anzahl der tragenden Kugelreihen it in der Lastzone mssen die Reihen bercksichtigt werden, die in einem Winkelbereich von 90 j + 90 zur Nennlastrichtung (siehe Bild 8) angeordnet sind. Die Werte fr k0ifr Linear-Kugellager mit Kuge

47、lumlauf, mit Hlse, mit gleichmig angeordneten Kugelreihen sind in Tabelle 3 und die Werte fr f0Tabelle 4 angegeben. Tabelle 3 Werte fr k0ii 3 4 5 6 7 8 9 10 k0i1,000 1,000 1,106 1,354 1,614 1,841 2,052 2,284 Tabelle 4 Werte fr f0Dw/Dpwf0Dw/Dpwf0Dw/Dpwf00,005 14,801 0,105 13,297 0,205 11,77 0,01 14,7

48、26 0,11 13,221 0,21 11,693 0,015 14,651 0,115 13,146 0,215 11,616 0,02 14,577 0,12 13,07 0,22 11,539 0,025 14,502 0,125 12,994 0,225 11,462 0,03 14,427 0,13 12,918 0,23 11,384 0,035 14,352 0,135 12,842 0,235 11,307 0,04 14,277 0,14 12,765 0,24 11,23 0,045 14,202 0,145 12,689 0,245 11,152 0,05 14,127 0,15 12,613 0,25 11,075 0,055 14,052 0,155 12,537 0,255 10,997 0,06 13,977 0,16 12,46 0,26 10,92 0,065 13,902 0,165 12,384 0,265 10,842 0,07 13,826 0,17 12,307 0,27 10,765 0,075 13,751 0,175 12,231 0,275 10,687 0,08 13,