Скорость клубочковой фильтрации расчетная, по формуле Шварца (креатинин) для детей (рСКФ по формуле Шварца, 2009; estimated Glomerular Filtration Rate, eGFR for children, Schwartz 2009, «bedside» Schwartz equation)
Метод определенияКреатинин, сыворотка – энзиматический (калибратор, прослеживаемый до метода IDMS).
СКФ – расчетный.
СКФ = К х (рост/креатинин сыворотки), где:
К = 41,3, если рост в метрах, креатинин сыворотки в мг/дл;
К = 36,5, если рост в см, креатинин сыворотки в мкмоль/л.
Применяемая формула Шварца расчетной скорости клубочковой фильтрации у детей по креатинину сыворотки крови и росту валидирована для возраста 2-18 лет.
Исследуемый материал Сыворотка крови
Краткая характеристика рСКФ по формуле Шварца
Идеальными маркерами для измерения скорости клубочковой фильтрации (СКФ) служат вещества, которые выводятся из крови в мочу путем полной фильтрации при прохождении через почечные клубочки и не подвергаются реабсорбции или секреции в канальцах почек.
Наибольшее применение в клинической практике получил метод измерения СКФ на основе клиренса эндогенного креатинина (проба Реберга). Однако оценка клиренса креатинина достаточно трудоемка и сложна для пациента, поскольку требует не только измерения уровня креатинина в крови, но и сбора суточной мочи для оценки экскреции, что бывает не всегда просто осуществить, особенно у детей младшего возраста. Кроме того, сбор мочи в течение 24 часов у пациентов с острым повреждением почек может быть неинформативен в связи с нерегулярным диурезом и трудностью полного сбора мочи.
Поэтому были разработаны и одобрены к широкому практическому применению формулы расчетной СКФ (рСКФ) на основе только измерения в сыворотке крови уровня креатинина или цистатина С. Такие формулы выведены на основе клинических исследований, в которых проводили сопоставление концентрации этих маркеров в крови пациентов с патологией почек и результаты измерения СКФ референсными методами. Для взрослых 18-70 лет в настоящее время рекомендовано применение формул расчетной фильтрации CKD-EPIкреатинин, а также CKD-EPIцистатин, или комбинированной, которые учитывают пол пациента и уровень соответствующих маркеров в крови. Для детей эти формулы неприменимы, в педиатрической практике наибольшее распространение получила формула Шварца (Schwartz equation).
Формула Шварца была разработана в середине 1970-х годов для оценки рСКФ у детей и подростков и остается, в корректированной форме, рекомендуемым скрининговым методом оценки функции почек в педиатрической практике. У детей мышечная масса увеличивается с ростом, что коррелирует с повышением уровня креатинина в плазме крови. В ходе исследований было продемонстрировано, что именно соотношение роста и креатинина сыворотки объясняет более 70% нормальной вариабельности СКФ у детей и подростков. Формула Шварца учитывает уровень креатинина в крови и рост ребенка.
Последняя ревизия формулы Шварца проводилась с использованием данных проспективного когортного исследования хронической болезни почек у детей – CKiD (CKD in Children), по результатам которого в 2009 году были предложены уточненные формулы расчета фильтрации у детей, основанные на результатах исследования креатинина и цистатина С отдельно, а также комбинированная. Применение корректированной формулы Шварца (креатинин) 2009 года предполагает обязательное использование тест-систем определения креатинина с калибровкой, прослеживаемой до метода IDMS (Isotope Dilution Mass Spectrometry – масс-спектрометрии с изотопным разведением). Эту формулу называют также «прикроватной» формулой Шварца – «bedside» Schwartz equation (2009).
С какой целью определяют рСКФ по формуле Шварца
Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) является лучшим показателем функции почек как у детей и подростков, так и у взрослых. Этот показатель имеет решающее значение в диагностике острой и хронической почечной недостаточности.
Что может повлиять на результат теста «Скорость клубочковой фильтрации расчетная, по формуле Шварца (креатинин) для детей» и дополнительные варианты применения
Расчетный метод оценки СКФ с использованием расчетных формул на основе уровня креатинина в сыворотке крови вполне адекватен для использования в качестве начального теста при понимании его ограничений. В соответствии с клиническими обстоятельствами могут быть использованы уточняющие исследования – в т. ч. с учетом уровня цистатина С или применением клиренсовых измерительных методов.
Литература
- Аверьянов С.Н. и соавт. Определение скорости клубочковой фильтрации у детей: история и современные подходы. Педиатрическая фармакология. 2018;15(3):218-223. doi: 10.15690/pf.v15i3.1901
- Национальные рекомендации. Хроническая болезнь почек: основные принципы скрининга, диагностики, профилактики и подходы к лечению. Клиническая нефрология. 2012;4:4-26.
- KDIGO 2012 Clinical Practice Guideline for the Evaluation and Management of Chronic Kidney Disease. Kidney Int. 2013;3(1).
- Schwartz G.J. et al. New equations to estimate GFR in children with CKD. Journal of the American Society of Nephrology. 2009;20(3):629-637.
- Staples A. et al. Validation of the revised Schwartz estimating equation in a predominantly non-CKD population. Pediatric Nephrology. 2010;25(11):2321-2326.
Клубочковая фильтрация, расчет по формуле CKD-EPI – креатинин (eGFR, Estimated Glomerular Filtration Rate, CKD-EPI creatinine equation)
Интерпретация результатов
Интерпретация результатов исследования содержит информацию для лечащего врача и не является диагнозом.
Примечание. Применяется исходная формула CKD-EPI, полученная преимущественно на европеоидных пациентах. При оценке влияния расы/этничности с участием пациентов из США, Европы, Китая, Японии и Южной Африки были выработаны следующие расово/этнические поправочные коэффициенты: афроамериканцы – х1,16, азиаты − х1,05 (женщины) и х1,06 (мужчины), американские индейцы и испаноамериканцы − х1,01 (сравнительно с остальной смешанной группой).
Применение таких модифицированных для четырех расово-этнических групп уравнений показало удовлетворительные результаты при валидации в США, Европе, Китае, но для пациентов из Японии и Южной Африки были выявлены значительные отклонения. В России, в Санкт-Петербургском научно-исследовательском институте нефрологии, было подтверждено хорошее совпадение результатов расчетов скорости клубочковой фильтрации CKD-EPI с результатами референсных клиренсовых методов у европеоидных пациентов, метод рекомендован для применения в амбулаторной практике (вопрос об эффективности применения модифицированных уравнений в гетерогенных расово-этнических группах российского населения пока не изучен).
Формула неприменима для детей.
Единицы измерения: мл/мин/1,73 м2.
Референсные значения: >60 мл/мин/1,73 м2.
Формула CKD-EPI рекомендована к применению для взрослых людей 18–70 лет.
Интерпретация результата:
Результат ниже 60 мл/мин/1,73 м2 рассматривается как патологический. Ограничения в применении теста – см. в разделе «Описание».
Деление на категории по скорости клубочковой фильтрации
Обозначение | Характеристика функции почек | СКФ, мл/мин/1,73 м2 |
С1 | Высокая и оптимальная | >90 |
С2 | Незначительно сниженная* | 60–89 |
С3а | Умеренно сниженная | 45–59 |
С3б | Существенно сниженная | 30–44 |
С4 | Резко сниженная | 15–29 |
С5 | Терминальная почечная недостаточность | <15 |
*относительно уровня у молодых
Литература
- Национальные рекомендации. Хроническая болезнь почек: основные принципы скрининга, диагностики, профилактики и подходы к лечению. Клиническая нефрология № 4, 2012 г., с. 4–26.
- KDIGO 2012 Clinical Practice Guideline for the Evaluation and Management of Chronic Kidney Disease/ – Kidney Int/ 2013, Vol 3 Issue 1.
- Stevens L.A., Claybon M.A., Schmid C.H. et al. Evaluation of the Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration equation for estimating the glomerular filtration rate in multiple ethnicities. Kidney Int. 2011; 79: 555–562.
МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ СКОРОСТИ КЛУБОЧКОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ В УРОЛОГИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ | Батюшин
1. National Kidney Foundation. K/DOQI clinical practice guidelines for chronic kidney disease: evaluation, classification, and stratification. Am J Kidney Dis. 2002;39(suppl 2):l-266.
2. KDIGO 2012 Clinical Practice Guidelines for the Evaluation and Management of Chronic Kidney Disease. Kidney Int. 2013;3(1):1-163.
3. Национальные рекомендации. Хроническая болезнь почек: основные принципы скрининга, диагностики, профилактики и подходы к лечению. Санкт-Петербург. Левша. 2012:51.
4. Stake G. Estimation of the glomerular filtration rate in infants and children using iohexol and X-ray fluorescence technique, in Department of Radiology, Section of Paediatric Radiology. Oslo: Norway. University of Oslo; 1992.
5. Inker LA, Astor BC, Fox CH, Isakova T, Lash JP et al. KDOQI US Commentary on the 2012 KDIGO Clinical Practice Guideline for the Evaluation and Management of CKD. Am J Kidney Dis. 2014;63(5):713-735. doi: 10.1053/j.ajkd. 2014.01.416
6. Chronic Kidney Disease Prognosis Consortium, Matsushita K, van der Velde M, Astor BC, Woodward M et al. Association of estimated glomerular filtration rate and albuminuria with all-cause and cardiovascular mortality in general population cohorts: a collaborative metaanalysis. Lancet. 2010;375(9731):2073-81. doi: 10.1016/S0140-6736(10)60674-5
7. Levey AS, Stevens LA, Schmid CH, Zhang YL, Castro AF 3rd et al. A new equation to estimate glomerular filtration rate. Ann Intern Med. 2009;150(9): 604-612
8. Сердечно-сосудистый риск и хроническая болезнь почек: стратегии кардио-нефропротекции. Клинические рекомендации РКО, НОНР, РАЭ, РМОАГ, НОА, РНМОТ. Российский кардиологический журнал. 2014;8(112):7-37.
9. Российские клинические рекомендации. Урология. Под. ред. Аляева Ю.Г., Глыбочко П.В., Пушкаря Д.Ю. Москва: Геотер-Медиа; 2016.
10. European Association of Urology (EAU). 23.01.2017. Guidelines. Доступно no: http://uroweb.org/individual-guidelines/non-oncology-guidelines/. Ссылка активна на 12.12.2016.
11. Americal Urological Association (AUA). Guidelines. Доступно no:https://www.auanet.org/edu- cation/clinical-practice-guidelines.cfm. Ссылка активна на 24.01.2017.
12. Dong W, Zhang Z, Zhao J, Wu J, Suk-Ouichai С et al. Excised Parenchymal Mass During Partial Nephrectomy: Functional Implications. Urology. 2016:S0090-295(16)30966-9. doi: 10.1016/j.urology.2016.12.021
13. Song W, Sung HH, Han DH, Jeong BC, Seo SI et al. Song The effect of contralateral kidney volume on renal function after radical nephroureterectomy: Implications for eligibility for neoadjuvant chemotherapy for upper tract urothelial cancer. Urol Oncol. 2016:1078(16)30363-30365. doi: 10.1016/j.urolonc.2016.10.022
14. Momtaz HE, Dehghan A, Karimian M. Correlation of cystatin С and creatinine based estimates of renal function in children with hydronephrosis. J Renal Inj Prev. 2016;5(l):25-28. doi: 10.15171/jrip.2016.06
15. Hoarau N, Martin F, Lebdai S, Chautard D, Culty T et al. Impact of retrograde flexible ureteroscopy and intracorporeal lithotripsy on kidney functional outcomes. Int Braz J Urol. 2015;41(5):920-926. doi: 10.1590/S1677-5538.IBJU.2014.0402
16. Евсеев С.В., Гусев А.А. Значение почечной функции при почечно-клеточном раке. Вестник урологии. 2013;(3):39-53
17. Маслякова Г.Н., Россоловский А.Н., Напшева А. М., Захарова Н.Б. Методы оценки тубулоинтерстициаль- ных изменений при хирургическом лечении больных с мочекаменной болезнью. Вестник урологии. 2014;(1):3-10.
18. Батюшин М.М. Механизмы повреждения почечной паренхимы при рефлюкс-нефропатии. Обзор. Вестник урологии. 2013;(2) :43-51
19. Мационис А.Э., Батюшин М.М., Повилайтите П.Е., Дмитриева О.В. Терентьев В.П. Клинико-морфологический анализ лекарственных поражений почек при терапии нестероидными противовоспалительными препаратами. Нефрология и диализ. 2009;11(1):44-49
ПРОБЛЕМА ОЦЕНКИ СКОРОСТИ КЛУБОЧКОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ПРИ ОЖИРЕНИИ | Смирнов
Аннотация
В статье обсуждается проблема выбора адекватного метода оценки скорости клубочковой фильтрации при избыточной массе тела и ожирении.
Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) является одним из наиболее востребованных показателей в медицине в целом и в нефрологии в особенности. К этому предрасполагают, как минимум, два тесно взаимосвязанных обстоятельства: необходимость определения стадии хронической болезни почек (ХБП) и расчет дозы лекарственного препарата с преимущественно почечной элиминацией. Концепция ХБП позволяет нефрологам всего мира по одним и тем же критериям оценивать тяжесть почечной патологии, планировать меры первичной и вторичной профилактики, проводить сопоставимые эпидемиологические исследования. Диагностика ХБП и определение ее тяжести (стадии) базируются в основном на величине СКФ. Эксперты Национального Почечного Фонда США справедливо сочли, что этот параметр наиболее полно и просто (в виде одного конкретного числового значения) характеризует функциональное состояние почек. Кроме того, он понятен большинству врачей самых разных специальностей, а его изменения тесно взаимосвязаны с выраженностью или наличием тех или иных проявлений или осложнений хронических заболеваний почек [1].
Ожирение принято ассоциировать с общей смертностью [2]. Считается, что основное влияние на этот показатель оказывают сердечнососудистые осложнения [3]. Однако вне поля зрения при этом остаются серьезные проблемы, в том числе, как ни странно — проблема адекватного дозирования лекарственных препаратов при избыточной массе тела и ожирении. О ее актуальности можно судить хотя бы по следующим данным. В США распространенность избыточной массы тела составляет 33%, ожирения — 35% [4]. Ожидается, что последний показатель к 2030 г. увеличится до 51% [5]. Если сопоставить даже нынешнюю распространенность ожирения с недавним анализом 16 651 смерти ежегодно, связанных с неадек- ваным назначением лекарственны препаратов, то расчетная медикаментозная смертность среди пациентов с ИМТ более 30 кг/м2 может составить около 5800 в год [6]. А ведь лекарственные препараты во всех странах мира принято дозировать в соответствии с выделительной функцией почек.
Наиболее распространенной мерой оценки функции почек является величина расчетной скорости клубочковой фильтрации (рСКФ), определяемая по различным формулам на основе концентрации сывороточного креатинина. Возникает парадоксальная ситуация: с одной стороны, ожирение является признанным фактором риска развития терминальной почечной недостаточности [7], а с другой — не существует формулы, специально адаптированной для людей с избыточной массой тела. Исключение составляет только метод D.E. Salazar и G.B. Corcoran [8], в котором использовано расчетное определение безжировой массы тела. Практически все широко используемые методы вычисления рСКФ выведены для пациентов с отсутствием ожирения [9].
Стоит отметить, что и индекс массы тела (ИМТ), на который в большинстве случаев ориентируются при диагностике ожирения, является в значительной степени сомнительным показателем для достижения этой цели. Особенно у пациентов с ХБП или сердечной недостаточностью, у которых весьма высока вероятность гипергидратации, в том числе и субклинической. Поэтому неудивительна критика формулы D.W. Cockroft и M.H. Gault [10], включающей массу тела, при использовании которой отмечается завышение величины рСКФ у пациентов с ожирением.
Уравнения Modification of Diet in Renal Disease (MDRD) [11] и Chronic Kidney Disease and Epidemiology (CKD-EPI) [12] не включают массу тела, но, как сообщалось, также способствуют завышению рСКФ у людей с избыточной массой тела [13]. В настоящее время большинство нефрологов полагают, что CKD-EPI является наиболее адекватным методом для оценки рСКФ [14]. Однако на результаты, полученные при использовании данного метода, могут повлиять такие факторы, как возраст, мышечная масса, диета и секреция креатинина проксимальными канальцами. Следовательно, не существует надежных оценок рСКФ для пациентов, как минимум, следующих групп риска [14, 15]:
- возраст старше 75 лет;
- наличие признаков белково-энергетической недо статочно сти;
- экстремальные изменения массы тела или мышечной массы;
- малобелковая диета.
Практически во всех исследованиях, посвященных проблемам измерения СКФ у людей с
ожирением, обнаружены те или иные несоответствия между нереферентными и референтными методами. Очевидно, что ожидать каких-либо других результатов и не приходится (абсолютное совпадение данных, полученных разными методами, в принципе, невозможно). Проблема не в том, завышает или занижает величина рСКФ, установленная, например, по формуле CKD-EPI, значение истинной СКФ, а в том, насколько она отклоняется.
D.R. Jesudason и P. Clifton в 2012 г. опубликовали большой обзор, посвященный проблемам измерения СКФ у людей с ожирением [16]. Тщательный анализ, проведенный этими авторами, позволил им прийти к заключению, что оптимальным суррогатным способом установления рСКФ у пациентов с ожирением является формула D.W.Cockroft и M.H.Gault. Однако в такой ситуации вместо массы тела, входящей в оригинальное уравнение, следует использовать величину тощей массы тела, измеряемую методом биоимпеданса [17, 18].
Все остальные рассмотренные методы, основанные на эндогенном креатинине, включая клиренс креатинина, стандартную формулу D.W. Cockroft и M.H. Gault, уравнения MDRD и упомянутый выше способ D. E. Salazar и G.B. Corcoran, были признаны не подходящими для оценки СКФ у людей с ожирением или избыточной массой тела [16]. Возможности применения в данной ситуации, наиболее распространенного в настоящее время метода установления рСКФ — CRD-EPI D.R. Jesudason и P. Clifton не рассматривали. Ко времени написания их обзора в отношении этого подхода было еще слишком мало данных. Сейчас опубликованы ряд работ, посвященных применению метода CKD-EPI у пациентов с ожирением. В некоторых из них показано, что у пациентов с избыточной массой тела как с нормальной [19], так и сниженной функцией почек [9], формула CRD-EPI является оптимальной для оценки рСКФ. Тем не менее, в других исследованиях преимуществ метода CKD-EPI перед MDRD или способом D.W. Cockroft и M.H. Gault (с использованием в расчете величины идеальной массы тела) у людей с ожирением зарегистрировано не было [20, 21]. Причины таких расхождений остаются неясными.
Развитие технологий измерения СКФ и, прежде всего, способов, основанных на использовании цистатина С, естественно, дало основания для оценки целесообразности применения таких подходов у больных с ожирением. В ряде исследований были подтверждены лучшая точность, чувствительность и специфичность формул, включающих сывороточный цистатин С для установления рСКФ у людей с избыточной массой тела [22, 23]. Как и в общей популяции, у пациентов с ожирением при использовании цистатин С-ассоциированных формул удается раньше выявить снижение СКФ, чем при применении способов, основанных только на креатинине [24].
В настоящее время отсутствует единый подход для оценки рСКФ при ожирении или избыточной массе тела. К доступным и достаточно надежным способам можно отнести уравнения CKD-EPI, MDRD и D.W. Cockroft и M.H. Gault (с использованием в расчете величины идеальной массы тела). Однако наиболее адекватным для оценки рСКФ у пациентов с ожирением при сравнении 12 различных расчетных формул является метод D.E. Salazar и G.B. Corcoran [25]. Все перечисленные методы основаны на математических расчетах. Мы считаем, что необходимо повсеместное внедрение в широкую клиническую практику биоимпедансометрии (печально, что приходится призывать к этому организаторов здравоохранения в 2017 г. ). Именно этот технически простой метод может помочь более точно оценивать величину жировой (соответственно, и обезжиренной) массы тела и объем жидкостных пространств. Представляется, что назрела необходимость в его использования при определении величины СКФ по меньшей мере в группах пациентов с ожирением и отечным синдромом. В любом случае необходимы дальнейшие исследования для поиска оптимального способа оценки выделительной функции почек у пациентов с массой тела, выходящей за рамки референтных значений.
1. National Kidney Foundation. K/DOQI Clinical Practice Guidelines for Chronic Kidney Disease: evaluation, classification, and stratification. Am J Kidney Dis 2002;39(suppl 1):S1-S266
2. Gruer L, Hart CL, Watt GC. After 50 years and 200 papers, what can the Midspan cohort studies tell us about our mortality? Public Health 2017;142:186-195. doi: 10.1016/j. puhe.2015.06.017
3. Ricci MA, De Vuono S, Scavizzi M. et al. Facing Morbid Obesity: How to Approach It. Angiology 2016;67(4):391-397. doi: 10.1177/0003319715595735
4. Freedman DS, Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Obesity – United States, 1988-2008. MMWR Suppl 2011; 60(1):73-77
5. Finkelstein EA, Khavjou OA, Thompson H et al. Obesity and severe obesity forecasts through 2030. Am J Prev Med 2012; 42(6):563-570
6. Mack KA, Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Drug-induced deaths – United States, 1999-2010. MMWR Suppl 2013; 62(3):161-163
7. Vivante A, Golan E, Tzur D et al. Body mass index in 1.2 million adolescents and risk for end-stage renal disease. Arch Intern Med 2012;172(21):1644-1650 DOI: 10.1001/2013.jamainternmed. 85
8. Salazar DE, Corcoran GB. Predicting creatinine clearance and renal drug clearance in obese patients from estimated fat-free body mass. Am J Med 1988;84: 1053-1060
9. Lemoine S, Guebre-Egziabher F, Sens F. Accuracy of GFR estimation in obese patients. Clin J Am Soc Nephrol 2014;9(4):720727. doi: 10.2215/CJN.03610413
10. Cockroft DW, Gault MH. Prediction of creatinine clearance from serum creatinine. Nephron 1976;16:31-41
11. Levey AS, Coresh J, Greene T et al. Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration. Using standardized serum creatinine values in the modification of diet in renal disease study equation for estimating glomerular filtration rate. Ann Intern Med 2006 Aug 15; 145(4):247-254
12. Levey AS, Stevens LA, Frcp C. et al. A New Equation to Estimate Glomerular Filtration Rate. Ann Intern Med 2009;150:604-612
13. Michels WM, Grootendorst DC, Verduijn M et al. Performance of the Cockcroft-Gault, MDRD, and new CKD-EPI formulas in relation to GFR, age, and body size. Clin J Am Soc Nephrol 2010; 5: 1003-1009
14. Earley A, Miskulin D, Lamb EJ et al. Estimating equations for glomerular filtration rate in the era of creatinine standardization: A systematic review. Ann Intern Med 2012; 156: 785-795
15. Fox CS, Larson MG, Leip EP et al. Predictors of new-onset kidney disease in a community-based population. JAMA 2004; 291: 844-850
16. Jesudason DR, Clifton P. Interpreting different measures of glomerular filtration rate in obesity and weight loss: pitfalls for the clinician. Int J Obes (Lond) 2012; 36(11):1421-1427
17. Ozmen S, Kaplan MA, Kaya H et al. Role of lean body mass for estimation of glomerular filtration rate in patients with chronic kidney disease with various body mass indices. Scand J Urol Nephrol 2009; 43:171-176
18. Lim WH, Lim EM, McDonald S. Lean body mass-adjusted Cockcroft and Gault formula improves the estimation of glomerular filtration rate in subjects with normal-range serum creatinine. Nephrology (Carlton) 2006; 11: 250-256
19. Vitolo E, Santini E, Salvati A et al. Metabolic and Hormonal Determinants of Glomerular Filtration Rate and Renal Hemodynamics in Severely Obese Individuals. Obes Facts 2016;9(5):310-320
20. Bouquegneau A, Vidal-Petiot E, Vrtovsnik F et al. Modification f Diet in Renal Disease versus Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaborationequation to estimate glomerular filtration rate in obese patients. Nephrol Dial Transplant 2013;28 Suppl 4:iv122-30. doi: 10.1093/ndt/gft329
21. Nguyen MT, Fong J, Ullah S. et al. Estimating glomerular filtration rate in obese subjects. Obes Res Clin Pract 2015;9(2):152-157
22. Marwyne MN, Loo CY, Halim AG et al. Estimation of glomerular filtration rate using serum cystatin C in overweight and obese subjects. Med J Malaysia 2011;66(4):313-317
23. Lemoine S, Panaye M, Pelletier C. et al. Cystatin C-Creatinine Based Glomerular Filtration Rate Equation in Obese Chronic Kidney Disease Patients: Impact of Deindexation and Gender. Am J Nephrol 2016;44(1):63-70
24. Kang YH, Jeong DW, Son SM.Prevalence of Reduced Kidney Function by Estimated Glomerular Filtration Rate Using an Equation Based on Creatinine and Cystatin C in Metabolic Syndrome and Its Components in Korean Adults. Endocrinol Metab (Seoul) 2016;31(3):446-453
25. Serpa Neto A, Rossi FM, Amarante RD, Rossi M. Predictive performance of 12 equations for estimating glomerular filtration rate in severely obese patients. Einstein (Sao Paulo) 2011;9(3):294-301. doi: 10.1590/S1679-45082011AO1922
»Формула SKF для определения срока службы подшипников качения
Текущие стандарты расчета срока службы подшипников основаны на работе, выполненной в SKF в 1947 году Густавом Лундбергом и Арвидом Палмгреном. Уравнение срока службы было сформулировано с использованием теории вероятностей усталости Вейбулла, разработанной в 1936 году. Это позволило включить в расчет надежность подшипников. Это ознаменовало существенный шаг вперед в достижении прогнозных методов применения этого важного элемента машины.
Возможность оценить срок службы подшипника и рационально выбрать конкретный подшипник, подходящий для конкретного применения, стала прорывом в инженерном проектировании.С тех пор наука и техника, в частности трибология, достигли огромных успехов. Новейшие теоретические знания и методы расчетов, поддерживаемые мощными современными компьютерами, теперь применяются в технологии подшипников и конструкторских работах. Кроме того, производители стали могут производить более чистую сталь для получения более точных и единообразных рецептур. Кроме того, значительно улучшенные смазочные материалы обеспечивают лучшее разделение, чем раньше, движущихся контактирующих поверхностей в подшипниках качения, в то время как современные методы массового производства позволяют производить высокоточные подшипники с еще более высоким уровнем качества.
Такой технический прогресс требует, чтобы при расчетах срока службы подшипников учитывались улучшенные характеристики современных подшипников. За прошедшие годы улучшение производительности было в значительной степени связано с увеличением номинальных динамических нагрузок, что привело к увеличению расчетного срока службы. Коэффициенты применения или настройки иногда использовались для учета условий эксплуатации, например, из специальных материалов подшипников и смазочных материалов. До недавнего времени эти расчеты срока службы достаточно хорошо служили промышленности.
Однако наблюдения о преобладающих механизмах отказа в современных подшипниках качения добавили новые знания в этой области. Было обнаружено, что усталостные разрушения чаще возникают на поверхности, а не от трещин, образующихся под поверхностью.
Следовательно, внимание было уделено влиянию чистоты поверхности и загрязнения на характеристики подшипника. Также было обнаружено существование предела выносливости для современных подшипниковых сталей. Такие соображения привели к публикации улучшенных расчетов срока службы подшипников и статей, в которых изучается влияние загрязнения и качества поверхности на срок службы подшипников.
В частности, модель усталостной долговечности при контакте качения, опубликованная Евстафием Иоаннидесом и Тедриком Харрисом (1985), внесла два новшества в теорию Лундгрена и Палмгрена:
i) пороговое значение местного напряжения, предел усталости, ниже которого не ожидается усталости подшипника,
ii) рассмотрение напряженного объема под контактом как массива относительно небольших объемных элементов, каждый из которых испытывает индивидуальные локальные напряжения.
Таким образом, реальные местные напряжения и многие эффекты, возникающие из-за концентраций поверхностных напряжений, такие как краевые напряжения и вмятины от загрязнения, могут быть последовательно введены в прогнозы усталостной долговечности.Такой комплексный подход требует доступа к сложным компьютерным программам для расчета срока службы подшипников, поскольку требуется интеграция риска отказа по сложным полям напряжений. Многие пользователи подшипников не имеют доступа к таким ресурсам. Вместо этого они обычно применяют простые формулы, легко доступные в каталогах или стандартах производителей подшипников.
Чтобы удовлетворить эти потребности и воспользоваться преимуществами достижений в области технологий и знаний, была предоставлена SKF Life Equation. Это уравнение было разработано путем введения эффективного реального взвешенного напряжения, которое усредняется по всему объему риска.Предел выносливости и локальное напряжение были реализованы в уравнениях, подобных тем, которые использовались Лундбергом-Палмгреном. На практике это достигается путем введения фактора напряжения, который влияет на предел выносливости подшипника. Этот фактор учитывает фактическое напряженное состояние реальных подшипников, но не учитывается в идеальном поле напряжений Герца, используемом в классическом анализе Лундберга-Палмгрена. Этот подход привел к простому выражению, которое можно легко вычислить аналогично формулировке ISO 281 (1990). Это уравнение сохраняет большую часть первоначальной простоты уравнения нагрузки-ресурса, но также описывает характеристики современных подшипников более точно, чем раньше.
Стандартизированные уравнения срока службы
Моделирование усталостной долговечности является центральным элементом прогнозирования срока службы подшипников. Традиционная модель зарождения трещины или кумулятивного повреждения использует степенной закон напряжения для учета части срока службы, затрачиваемой на зарождение трещины, которая определяет полный срок службы контактов качения.Вероятностные методы применялись на ранних этапах прогнозирования ресурса подшипников из-за естественного разброса срока службы подшипников. Лундберг и Палмгрен (1947) использовали распределение вероятностей усталости металла Вейбулла (1939), чтобы установить основную теорию стохастической дисперсии долговечности подшипников, как показано в уравнении ниже:
(1)
Путем подстановки параметров контакта Герца (с точки зрения приложенной нагрузки и геометрии контакта) они получили соотношение нагрузка-срок службы для подшипников качения. В окончательном виде это можно выразить очень просто:
(2)
, где C — номинальная динамическая грузоподъемность подшипника, коэффициент, который зависит от геометрии подшипника, а P — эквивалентная нагрузка на подшипник. Показатель степени p составляет 3 для шариковых подшипников и 10/3 для роликовых подшипников. Уравнение 2 было принято ISO в рекомендации R281- (1962). В 1977 году были введены мультипликативные константы a 1 , a 2 и a 3 для учета различных уровней надежности, усталостных свойств материала и смазки, в результате чего в настоящее время используется стандарт ISO 281 (1990):
(3)
Многие производители подшипников, осознавшие взаимосвязь материалов и эффектов смазки, используют его как
.(4)
Формула срока службы SKF
Простая аналитическая формула срока службы подшипников, которая включает учет усталостной прочности материала, полученного на основе модели усталости при контакте качения, разработанной Иоаннидесом и Харрисом (1985). Первоначально это было применено в численных решениях риска усталости трехмерных полей напряжений в контактах качения. Из-за автомодельности герцевских полей напряжений было обнаружено, что в случае строго герцевских контактов возможно упрощение. Это может быть введено путем применения критериев напряжения, основанных на максимальной амплитуде переменного напряжения сдвига t O выше порогового значения и предельном напряжении усталости t и контакта качения. Таким образом, введение предельного напряжения усталости t и может быть выполнено путем замены амплитуды напряжения сдвига t O поля напряжений Герца уравнения 1 разностью t O — t и .Тогда уравнение 1 принимает вид:
(5)
В приведенной выше формулировке используются скобки Маколи; другими словами, термин устанавливается в ноль, если заключенное количество отрицательно. Чтобы получить уравнение срока службы подшипников качения при наличии предела выносливости материала, можно использовать уравнение 5. Это уравнение отличается от исходной формы Лундберга и Палмгрена (уравнение 1) только скобкой Маколи в правой части уравнения 5. Следовательно, можно работать с формулировкой несущей способности во многом так же, как в оригинальной работе Лундберга и Палмгрена.Применяя хорошо известную взаимосвязь между индуцированными напряжениями и приложенной нагрузкой для контактов Герца, точечных или линейных, как это было сделано Лундбергом и Палмгреном (1947), уравнение, соответствующее уравнению 5, но записанное в терминах эквивалентной нагрузки и основной динамики грузоподъемность, получается. Для 10-процентной вероятности отказа соответствующий срок службы подшипника выражается как:
(6)
, где параметр h — это коэффициент (соответствующий коэффициенту напряжения), который вводится для учета фактических напряжений, присутствующих в реальных контактах подшипников.Этот параметр не входит в идеальное поле напряжений Герца, использованное при выводе исходной формулы жизни Лундберга и Палмгрена (1947). Можно показать, что, помимо объемных напряжений из-за термообработки и монтажа, коэффициент напряжения h в значительной степени зависит от условий смазки контакта и от микромасштабных концентраций напряжений из-за вмятин или дефектов. Следовательно, h задается как функция условий окружающей среды (смазка и загрязнение) и от размера подшипника.
(7)
вводя уравнение 7 в уравнение 6, получаем:
(8)
Чтобы упростить использование приведенного выше уравнения, в 1989 году SKF представила коэффициент стойкости к нагрузкам и SKF для каждого конкретного класса подшипников (brg): радиальные шарикоподшипники, радиальные роликоподшипники, упорные шарикоподшипники, упорные роликоподшипники. Этот коэффициент можно рассчитать и нанести на график, как показано на рис. 1 :
.(9)
Кроме того, были получены кривые функции h c (k, d m , b cc ), как объяснили Берглинг и Иоаннидес (1994) и Иоаннидес и его коллеги (1999). .Примеры этих параметрических кривых приведены на рис. 2. С этой информацией уравнение срока службы 8 может быть записано простым способом:
(10)
Это формулировка уравнения срока службы, используемого в Общем каталоге SKF с 1989 года. Это уравнение в сочетании со схемами , рис. 1 и 2 , можно использовать для расчета срока службы подшипников качения простым способом, т. Е. аналогично предыдущему расчету срока службы, ISO 281: 1990.Однако уравнение 10 может учитывать особые условия смазки и загрязнения подшипника, а также увеличенный срок службы, который наблюдается в случае применения слегка нагруженных, чистых и хорошо смазанных подшипников.
Экспериментальная проверка
Для проверки точности уравнения срока службы подшипников SKF (уравнение 10) были проведены обширные испытания на износостойкость более чем 8000 подшипников в различных условиях испытаний на смазку и загрязнение. Обзор среднего значения L 10 , измеренного в ходе этих испытаний, показан на рис. 3 .
Было проведено сравнение прогнозируемого срока службы и фактических данных испытаний на долговечность рис. 3 . Это было выполнено путем построения графика отношения между экспериментальным сроком службы подшипника и основным номинальным сроком службы подшипника, т. Е. exp = L 10exp / L 10 в зависимости от соответствующего параметра фактора напряжения,
h c P u / P .
На рис. 4 показана группа экспериментальных точек шарикоподшипника, работающих с полной масляной пленкой.Точки данных результатов испытаний в основном перекрываются с соответствующей кривой отношения ресурса, т. Е. SKF , рассчитанной по уравнению 9. Рисунок 4 показывает очень хорошее соответствие между относительным сроком службы, рассчитанным с помощью уравнения SKF Life Equation, и сроком службы. результаты теста. Более полная оценка экспериментальных данных также показала, что общее смещение при расчете срока службы может быть уменьшено вдвое с помощью уравнения срока службы SKF по сравнению с результатами расчетов срока службы, основанных только на стандартных характеристиках подшипников. Эта повышенная точность обеспечивает лучшее соответствие между теорией и данными испытаний, подтверждая выбор используемых констант модели и существующего уравнения жизни. Кроме того, асимптотический тренд, отображаемый функцией a SKF (k, h c P u / P ), цифры 1 и 4 как параметр фактора напряжения h c P u / P имеет тенденцию к более низким напряженным условиям для подшипника и является дополнительным показателем постулируемого предела усталостного напряжения при контактной усталости качения.Поведение кривой a SKF (относительное напряжение в зависимости от относительного срока службы) действительно похоже на знакомые кривые Велера (напряжение в зависимости от количества циклов напряжения), используемые для построения графика вероятности выживаемости образцов, подвергнутых усталостным испытаниям при различных уровнях напряжения. .
Выводы
Подшипники качения позволили выдерживать большие нагрузки при высоких скоростях вращения с хорошей надежностью и минимальным трением. Эта базовая технология позволила осуществить массовый процесс механизации, характерный для прошлого века, и коренным образом изменил наш образ жизни.Практические инструменты для лучшего выбора и использования подшипников качения существенно влияют на работу машин, их эффективность и стоимость. Это влияет на каждого из нас через потребление энергии и текущие расходы общества в целом. SKF Life Equation представляет новый и более высокий стандарт в расчетах срока службы, чтобы помочь в прогнозировании характеристик подшипников и ответить на постоянный поиск лучших способов проектирования, выбора и использования подшипников.
SKF Life Equation позволяет описать сложную трибосистему, в которой работает подшипник, с использованием нескольких ключевых параметров.Это важная особенность модели, в которой основное внимание уделяется влиянию нескольких важных факторов, которые имеют значительные последствия для срока службы подшипника. Кроме того, SKF Life Equation учитывает, что эффект усталости, возникающий из-за этих факторов, не может быть записан как линейная суперпозиция рисков, вызванных отдельными компонентами напряжения. Вместо того, чтобы пытаться вывести независимые факторы изменения срока службы для смазки, загрязнения и т. Д., Вводится единый многомерный коэффициент, a SKF = f (k, h c P u / P ), в зависимости от те соответствующие факторы, описывающие трибофизическое состояние системы.При таком подходе наилучшим образом используются доступные входные данные в интересах как разработчика, так и пользователя машины. Хорошее согласие с экспериментальными результатами и повышенная точность, достигаемая с помощью SKF Life Equation, подтверждают использование этого подхода для расчета ожидаемого срока службы современных подшипников качения.
Иоаннидес Э., Берглинг Г. и Габелли А. «Аналитическая формула срока службы подшипников качения». Acta Polytechnica Scandinavica, ME 137, Espoo (1999).
Евстафий Иоаннидес ,
Инженерно-исследовательский центр SKF (ERC), Ньювегейн, Нидерланды, и Имперский колледж науки, технологии и медицины, Лондон, Великобритания;
Гуннар Берглинг ,
AB SKF, Гётеборг, Швеция,
и Антонио Габелли ,
Инженерно-исследовательский центр SKF (ERC), Ньювегейн, Нидерланды.
MITcalc — Роликовые подшипники I
MITcalc — Роликовые подшипники I — SKFСодержание:
Подшипники качения.Этот документ можно использовать для выбора, расчета и проверки прокатки. подшипники компании SKF. Программа предлагает решения для следующих задач:
- Выбор и проверка подходящего подшипника. Документ включает база данных ок. 10000 различных подшипников качения SKF всех основных типов и дизайн.
- Расчет основных параметров подшипников (ресурс, статическая безопасность и др.).
- Расчет отрегулированного ресурса подшипников в соотв.к новой методологии ISO 281.
- Расчет нагрузки с парой конических роликоподшипников или парой радиально-упорные шарикоподшипники соотв.
- Поддержка 2D и 3D систем САПР.
В дополнение к приведенным выше базовым расчетам документ также включает несколько других вспомогательных расчетов (например, расчет смазочного эксплуатационная вязкость, расчет средних нагрузок для подшипников, нагруженных переменным нагрузки, расчет допустимой скорости подшипника и т. д.).
Программа использует данные, процедуры, алгоритмы и другую информацию из специализированная литература, каталоги подшипников качения SKF, ISO, ANSI, SAE стандарты и другие источники.
Связанные стандарты: ISO 15, ISO 76, ISO 104, ISO 281, ISO 355, ISO 1132, ISO 5593, ISO 5753, ISO 3448, ISO 15312, DIN 615, DIN 620, DIN 625, DIN 628, DIN 630, DIN 635, DIN 711, DIN 715, DIN 720, DIN 722, DIN 728, BS 290, BS 292, BS 3134
Подсказка: При выборе подходящего типа подшипника вы можете использовать сравнительный документ «Выбор подшипника качения ».Пользовательский интерфейс.
Загрузить.
Покупка, Прейскурант.
Информация о синтаксисе и управлении расчетом можно найти в документе «Контроль, структура и синтаксис вычислений ».
Информация о назначении, использовании и контроле абзац «Информация о проекте» можно найти в документе «Информация. на проекте ».
Подшипники качения выпускаются в широком ассортименте различных конструкций и размеров. Обычно они состоят из двух колец, тел качения и обоймы. Подшипники разделены на несколько основных типов по своему внутреннему устройству, форме тела качения и направления сил, которые могут быть сохранены.Сравнение отдельных типов подшипников качения можно найти в документе «Выбор подшипника качения ».
Основные типы подшипников качения стандартизированы на международном уровне. В рамках В рамках каждого типа подшипники изготавливаются в различных исполнениях, свойства которых может отличаться от базовой конструкции. Подробные технические параметры прокатки подшипники представлены в каталогах отдельных производителей.
Расчет подшипников качения.
Выбор подходящих размеров подшипника определяется количеством, направление и вид нагрузки на подшипник и его скорость. В зависимости от типа нагрузки на подшипник в процессе эксплуатации подшипники можно разделить на две группы для расчетов:
- Подшипники динамически нагружены
В случае динамического нагружения нагруженный подшипник вращается и выбор подходящий подшипник определяется сроком его службы из-за контактной усталости материал. - Подшипники статически нагружены
В случае статической нагрузки подшипник нагружается в состоянии покоя, очень медленно. вращение или медленные раскачивающие движения. Выбор подходящего подшипника определяется его статической грузоподъемностью.
Под ресурсом подшипника качения понимается количество его оборотов. (или период его работы на заданной скорости) до момента, когда первый появляются следы усталости материала на телах качения или орбитальных путях.Практические испытания показывают, что срок службы одинаковых подшипников различается при одинаковых условиях. условия эксплуатации. Для оценки срока службы подшипников было введено так называемое базовое измерение жизни.
Базовый срок службы подшипников качения — это достигнутый или превышенный срок службы. на 90% идентичных подшипников при одинаковых условиях эксплуатации при условии, что использованы широко используемые материалы, достигнуто обычное качество продукции и подшипники эксплуатируются в нормальных условиях эксплуатации.Основная жизнь определяется уравнением:
где:
C … номинальная динамическая грузоподъемность [Н, фунт]
P … эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник [Н, фунт]
n … скорость подшипника [1 / мин]
p … показатель степени (p = 3 для шариковых подшипников, p = 10/3 для других подшипников)
Базовая динамическая грузоподъемность подшипника определяется как постоянная непеременная нагрузка, при которой подшипник достигает базового срока службы 1 миллион оборотов.Значения динамической грузоподъемности приведены для каждого подшипник в соответствующем каталоге.
Определена эквивалентная динамическая грузоподъемность подшипника. исключительно как радиальная нагрузка (с радиальными подшипниками) или осевая нагрузка (с осевыми подшипниками). подшипники), при котором все подшипники одного типа показывают одинаковый срок службы в условиях реальной нагрузки. Описана величина эквивалентной нагрузки. в отношении:
где:
F r … радиальная составляющая
реальная нагрузка [Н, фунт]
F a … осевая составляющая действительной нагрузки [Н, фунт]
X … коэффициент радиальной динамической нагрузки
Y … коэффициент осевой динамической нагрузки
Значения коэффициентов X, Y зависят от типа, конструкции и размера несущий; с некоторыми типами подшипников, а также от направления и количества реальная нагрузка. Эти значения указаны для каждого подшипника в соответствующем каталоге.
Подсказка: Руководящие ценности жизни можно найти в пар. [1.13]. Скорректированный срок службы подшипников.Базовый ресурс оценивает срок службы подшипника качения только с учетом нагрузок. действует на него и не принимает во внимание какие-либо другие эффекты, такие как условия эксплуатации, качество изготовления или свойства используемых материалов. Усилия по повышению качества и надежности конструкций приводят к требование более точного расчета срока службы подшипника и, следовательно, Стандарт ISO представил модифицированное уравнение жизни:
где:
а 1 … коэффициент ресурса при требуемой надежности (см.
таблицу ниже)
a 2 … коэффициент ресурса для данных свойств материала и
уровень технологии производства
a 3 … коэффициент ресурса для данных условий эксплуатации
Значения коэффициента а
1Надежность [%] | 90 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 |
а 1 | 1. 00 | 0,62 | 0,53 | 0,44 | 0,33 | 0,21 |
Из-за взаимной зависимости коэффициентов a 2 и 3 производители подшипников обычно вводят общее значение 23 . В значение этого коэффициента будет зависеть, прежде всего, от качества смазки. и согласно рекомендациям ISO 281 определяется в зависимости от тип подшипника, используя соответствующую схему (см. рисунок).
Значения коэффициента а
23 для радиальных роликоподшипников где:
k … коэффициент вязкости
(дает соотношение между эксплуатационной и номинальной вязкостью смазочного материала
к = н / п 1 — см. главу о смазке подшипников)
ч … коэффициент
уровень загрязнения смазочного материала (см. п. [3.10])
P …. эквивалентная динамическая нагрузка
П У … предел усталостной нагрузки (дан для каждого подшипника в соответствующем
каталог)
В случае, если производитель не указывает эти значения предельных усталостных нагрузок с подшипников, вы можете использовать приблизительные значения в расчетах, как указано в следующие теоретические соотношения:
… для шариковых подшипников
… для самоустанавливающихся шарикоподшипников
… для других подшипников
Нагрузка на подшипник.Внешняя система сил, действующих на сиденье, должна распределяться с расчет подшипника на силы, действующие в радиальном и осевом направления. Пересечение нормальных линий в точках контакта тел качения а орбитальные траектории с осью подшипника (см. рисунок) — считается центром действующих сил.
Дополнительные динамические силы (вибрации и скачки), увеличивающие нагрузку на подшипники обычно встречаются с работающими машинами. Эти дополнительные силы обычно невозможно точно рассчитать или измерить. Поэтому их эффекты выражается различными эмпирическими факторами, которые умножают расчетную радиальную и осевые силы. В случае зубчатых передач количество этих дополнительных сил зависит от точности зубчатого зацепления и в случае машин, подключенных к ременные передачи, по типу ремня и его предварительному напряжению.Ценности соответствующих коэффициенты обычно указываются в документах производителей ремней и зубчатых передач, значения ориентации можно найти в пар. [1.15].
Переменная нагрузка.
Вышеуказанные расчеты срока службы подшипников качения являются
исходя из предположения, что подшипник работает при постоянном
неизменяемые условия эксплуатации. Однако на практике это предположение неверно.
часто не выполняется. В приложениях, где величина направления нагрузки
или скорость, температура, условия смазки или уровень загрязнения
меняется с течением времени, срок службы подшипника определить невозможно.
напрямую.В таких случаях необходимо разделить рабочий цикл подшипника на
несколько периодов времени, в которых условия эксплуатации приблизительно
постоянная (см. рисунок).
Срок службы подшипников необходимо рассчитывать отдельно для каждого такого период. Общий срок службы подшипника можно определить с помощью соотношения
где:
L mhi … частичный срок службы подшипников за отдельные периоды времени с
постоянные условия эксплуатации [ч]
т и ……. временные доли отдельных периодов в общей сумме подшипника
рабочий цикл [%]
Чтобы быстро спроектировать подшипник, в практических процедурах используется упрощенный способ расчета ресурса подшипников для некоторых видов нагрузок. В в этом расчете внешняя нагрузка подшипника заменяется виртуальным средним постоянная нагрузка, которая оказывает такое же воздействие на подшипник, как и действующая переменная нагрузка. Процедуры определения средней нагрузки для некоторых распространенных виды нагрузок приведены в таблице.
Расчет средней нагрузки подшипника F
м Примечание: Упрощенный метод расчета дает достаточно точные результаты с расчетами основного ресурса при условии, что переменная нагрузка применяется постоянное направление. Использование упрощенного расчета не подходит в случае груза с переменными величинами и направлениями и с расчетами измененная жизнь. Влияние температуры на допустимую нагрузку подшипника.Подшипники качения, которые обычно производятся и поставляются, рассчитаны на температура до 120 ° C (100 ° C для герметичных подшипников). В случае использования подшипник при постоянно более высоких температурах, необходимо модифицировать его во время производство для обеспечения стабильности размеров в процессе эксплуатации. Подшипники для использования при высоких температурах производятся с термической обработкой, обычно с большей зазоры и клетка другой конструкции, возможно, с использованием специальных материалы.
Требования к применению, производству и поставке стабилизированных подшипников должны обычно проконсультируйтесь с производителем, где вы можете найти подробную техническую информацию. параметры подшипника. Для предварительных проектов это можно использовать следующую таблицу ориентации.
Приблизительная грузоподъемность стабилизированных подшипников по сравнению с обычными подшипниками таких же размеров
Предельная температура | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 |
Дополнительное обозначение | S0 | S1 | S2 | S3 | S4 |
Грузоподъемность [%] | 90–100 | 75–90 | 60-75 | 50-60 | 45–50 |
Подшипник при статической нагрузке нагружается силами в состоянии покоя при очень медленной нагрузке. быстрые или медленные раскачивающие движения. Грузоподъемность подшипника определяется допустимыми остаточными деформациями орбитальных траекторий и тел качения. В коэффициент безопасности s 0 дает стандарт безопасности статические подшипники качения и определяется следующим соотношением:
где:
С 0 … статическая грузоподъемность основного подшипника [Н, фунт]
P 0 … эквивалентная статическая грузоподъемность подшипника [Н, фунт]
Базовая статическая грузоподъемность подшипника определяется как внешняя нагрузка, вызывающая остаточную деформацию 0,0001 диаметра тело качения в точке контакта наиболее нагруженного тела качения. Этот остаточная деформация обычно не оказывает отрицательного воздействия на функцию подшипника. Значения статической грузоподъемности приведены для каждого подшипника в соответствующем каталоги.
Определена эквивалентная статическая грузоподъемность подшипника. исключительно как радиальная нагрузка (с радиальными подшипниками) и осевая нагрузка (с осевыми подшипниками). подшипники) соответственно, что вызывает необратимую деформацию подшипника и эта деформация такого же размера, как и в реальных условиях нагружения. В величина эквивалентной нагрузки описывается соотношением
где:
F r … радиальная составляющая
реальная нагрузка [Н, фунт]
F a … осевая составляющая действительной нагрузки [Н, фунт]
X 0 … коэффициент радиальной статической нагрузки
Y 0 … коэффициент осевой статической нагрузки
Значения коэффициента X 0 , Y 0 зависят от типа, конструкция и размер подшипника. Эти значения приведены для каждого подшипника в соответствующий каталог.
Совет: Ориентировочные значения коэффициента безопасности можно найти в пар.[1.14]. Трение и нагрев подшипников.Момент трения подшипников качения зависит от многих факторов (конструкция подшипник, способ смазки, скорость и т. д.), и это очень сложно определить точно. Поэтому для практических расчетов используется упрощенная модель с использование расчетного коэффициента трения. В предположении нормального условий эксплуатации и хорошей смазки приблизительный момент трения может рассчитывается с подшипниками качения, работающими на средней скорости, с использованием уравнения
где:
П … эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник [Н]
d … диаметр отверстия под подшипник [мм]
f … коэффициент трения (в зависимости от типа подшипника,
f = <0,0010 ... 0,0050>)
В случае герметичных подшипников необходимо добавить момент от фрикционного уплотнения. расчетному моменту трения. Результирующий момент трения дальше определяет потери мощности N R , которые равны теплу, произведенному в посадочных мест:
где:
п… скорость подшипника [1 / мин]
Если вал установлен в двух однорядных радиально-упорных шарикоподшипниках или в двух конических роликоподшипниках создается взаимное внутреннее осевое усилие с радиальная нагрузка в подшипниках. Эта сила естественным образом повлияет на нагрузку на подшипник. рейтинг и, следовательно, он должен быть включен в расчет. Сумма осевая нагрузка одного подшипника зависит от угла контакта и расположения обоих подшипники, по величине радиальных сил F rA , F rB и по направлению и величина внешней осевой силы K a .
При расчете также необходимо учитывать посадку как единое целое и оба подшипника. должны быть спроектированы одновременно.
Условия эксплуатации.
Требуемая минимальная грузоподъемность подшипника.Более высокие скорости создают опасность проскальзывания тел качения между орбитальные траектории колец с ненагруженными подшипниками за счет центробежных сил.Это может отрицательно сказаться на износе подшипника и тем самым сократить срок его службы. В подшипник должен быть нагружен определенным минимальным усилием во время работы, чтобы обеспечить правильная прокатка. Величина и величина этой силы зависит от типа, конструкции. и размер подшипника и условия эксплуатации. Соотношения для определения минимальная загрузка обычно указывается в каталогах отдельных производителей.
Рабочая температура.Тепло, создаваемое трением, должно рассеиваться для достижения теплового остаток средств.Рабочая температура зависит от многих факторов; его расчет очень сложно и приводит к системе нелинейных уравнений. Следующие отношение можно использовать для быстрой ориентации:
где:
t 0 ….. температура окружающей среды [° C]
N R …. потеря мощности [Вт]
W S … коэффициент охлаждения [Вт / ° C]
Коэффициент охлаждения показывает количество тепла, рассеиваемого в окружающий воздух при перепаде температуры на 1 ° C.Для подшипников, установленных в рамных машинах его можно приблизительно определить с помощью соотношения
где:
D … наружный диаметр подшипника [мм]
v … скорость воздуха [м / с] (v ~ 1-2 для подшипников
внутри зданий, v ~ 2-4 для подшипников на открытом воздухе
воздух)
Скорость вращения подшипников качения не может быть увеличена без каких-либо ограничений.Центробежные силы подшипника увеличивают его нагрузку, неточность его хода. вызывает вибрацию, а трение в подшипнике вызывает нагрев. Предельная скорость зависит от типа, конструкции и размера подшипника, его точности и конструкции клетка, внутренние зазоры и условия эксплуатации в ее посадочном месте и выше все, максимально допустимая температура смазки.
Никаких конкретных и общеприменимых пределов допустимой скорости не может быть определяется именно для подшипников качения.Производители уступают своим меркам таблицы ориентировочных значений предельных скоростей для отдельных подшипников для целей быстрая ориентация. Эти ценности основаны на практическом опыте и применимо для подшипников с нормальным зазором и произведено при нормальном уровне точность при условии, что они работают в нормальных условиях и с обычным охлаждение. В отдельных случаях указанные предельные скорости могут быть превышены. однако рекомендуется проконсультироваться по этому поводу с производителем.
Помимо предельных скоростей, некоторые производители также указывают в своих каталогах подшипники качения значения так называемых тепловых опорных скоростей . В эталонная скорость дает предельно допустимую скорость подшипника в точном соответствии с определенных условиях и служит начальным значением для определения разрешенных скорость подшипника для данных условий эксплуатации.
где:
н р … эталонная скорость [1 / мин]
f p … поправочный коэффициент для данного типа, размера и нагрузки подшипника
f v … поправочный коэффициент для выбранных условий смазки
Методика определения поправочных коэффициентов описана в каталогах отдельных производителей или в ISO 15312. Справочные скорости, указанные в таблицы размеров определены для следующих условий эксплуатации:
- Температура подшипника 70 ° C
- Температура окружающей среды 20 ° C
- нагрузка P = 0.05 * С 0
- Вязкость смазочного материала кинематическая
н = 12 [мм 2 / с] … масляная смазка радиальная подшипники
n = 24 [мм 2 / с] … упорные подшипники с масляной смазкой
n 40 = 100-200 [мм 2 / с] … консистентная смазка
Целью смазки подшипников качения является создание несущей смазочная пленка на контактах тел качения с орбитальными путями кольца.Кроме того, смазка защищает подшипник от коррозии, улучшает его уплотнение, оказывает охлаждающее действие и смазывает поверхности подшипника с трением скольжения.
Подшипники качения можно смазывать пластиковыми или жидкими смазочными материалами. Выбор подходящего смазочного материала определяется, прежде всего, скоростью, эксплуатационным температура, положение валов, общая концепция посадки и экономия операция. Если это разрешено условиями эксплуатации, предпочтительнее использовать консистентные смазки с подшипники качения.
Консистентная смазка.
Смазка консистентной смазкой является предпочтительной, особенно в том, что касается простоты эксплуатации, экономичность и герметичность подшипников от грязи и влаги. Это позволяет просто расположение сидений и лучше подходит для высоких и импульсных нагрузок. Смазки должен демонстрировать хорошую смазывающую способность и высокие химические, термические и механические свойства. стабильность. На рынке представлен широкий выбор подходящих смазок.Кроме того, большинство производители подшипников качения предлагают собственные линейки смазочных материалов.
Смазки, предлагаемые SKF
Дизайн. | Описание | Вязкость [мм 2 / с] | Температура [° C] | |
40 ° С | 100 ° С | |||
LGMT2 | Универсальное промышленное и автомобильное | 110 | 11 | -30… 120 |
LGMT3 | Универсальное промышленное и автомобильное | 120 | 12 | -30 … 120 |
LGEP2 | Противозадирное давление, высокая нагрузка | 200 | 16 | -20 … 110 |
LGLT2 | Низкая нагрузка и температура, высокая скорость | 15 | 3.7 | -55 … 100 |
LGHP2 | Высокая производительность и высокая температура | 96 | 10,5 | -40 … 150 |
LGFP2 | Подходит для еды | 130 | 7,3 | -20 … 110 |
LGGB2 | Биоразлагаемый и низкая токсичность | 110 | 13 | -40… 120 |
LGLC2 | Низкая температура и высокая скорость | 24 | 4,7 | -40 … 120 |
LGWA2 | Широкий температурный диапазон | 185 | 15 | -30 … 140 |
LGHB2 | Высокая вязкость и высокая температура | 450 | 26.5 | -20 … 150 |
LGET2 | Экстремальная температура | 400 | 38 | -40 … 260 |
LGEM2 | Высокая вязкость | 500 | 32 | -20 … 120 |
LGEV2 | Чрезвычайно высокая вязкость | 1000 | 58 | -10… 120 |
LGWM1 | Противозадирные, низкие температуры | 200 | 16 | -30 … 110 |
Смазка имеет ограниченный срок службы в подшипнике. Причина в его утечке из ношение и ухудшение его свойств с течением времени. Следовательно, это необходимо доливать или заменять смазку через определенные промежутки времени. В интервалы заправки будут зависеть от типа и размера подшипника, а также от эксплуатации. условия.Рекомендованные периоды заправки для отдельных подшипников указаны в каталоги производителей
Масляная смазка.
Смазка подшипников качения маслом не очень хорошая и обычно применяется только в следующих случаях:
- Скорость вращения подшипника настолько высока, что интервалы замены смазки по смазке было бы слишком коротко
- Рабочая температура выше допустимой температуры для смазки
- Соседние части смазаны маслом
- Смазка масляным потоком необходима для интенсивного охлаждения подшипника.
- Смазка сферических роликоподшипников
В зависимости от условий эксплуатации и желаемой конструкции рассадки несколько применяются разные виды масляной смазки подшипников качения (масляная ванна, циркуляция масла, разбрызгивание масла, масляный туман).Подшипники обычно смазываются минеральными маслами. Кинематическая вязкость — решающее свойство масла; Это уменьшается с повышением температуры. Практический опыт показывает, что в при обычной посадке вязкость масла не должна опускаться ниже 12 мм 2 / с при рабочих температурах. Номинальная вязкость, определяемая в зависимость от среднего диаметра и скорости подшипника является ведущим фактором для подбора масла с подходящей рабочей вязкостью.
Номинальная вязкость n
1Норма качества смазки подшипников качения приведена в коэффициент вязкости:
где:
n …. вязкость смазочного материала при рабочих температурах [мм 2 / с]
n 1 … номинальная
вязкость [мм 2 / с]
Для соотношения вязкости k <1 рекомендуется использовать масло высокого давления с противозадирными присадками.Очень долгая усталостная жизнь может быть достигнута при к = 3..4.
Вязкость минеральных масел n
40 при эталонной температуре 40 ° C (~ 100 ° F). Подсказка: Вспомогательный расчет в пар. [4.1] можно использовать для быстрого определение вязкости смазочного материала.Точность изготовления и подгонка подшипников качения.
Точность габаритов и пробега.Под точностью подшипников качения понимается точность их размеров, форма и ход (радиальное и осевое биение колец). Подшипники обычно производится с нормальной точностью, которая не указывается в названии подшипника. Точность подшипников стандартизирована на международном уровне, а маркировка отдельных уровни точности можно найти в таблице:
Стандартный | Класс точности | ||||
ГБ | г | E | D | С | В |
ISO | нормальный | Класс6 | Класс 5 | Класс 4 | Класс 2 |
ANSI | ABEC-1 | ABEC-3 | ABEC-5 | ABEC-7 | ABEC-9 |
DIN | -п0 | П6 | П5 | П4 | P2 |
JIS | 0 | 6 | 5 | 4 | 2 |
Подробную информацию можно найти в соответствующем каталоге подшипников.
Зазор подшипника.Зазор подшипника — это величина свободного смещения одного кольца относительно подшипника. другой от одной позиции поля к другой. Правильный ход подшипника на него, прежде всего, влияет радиальный зазор. Подшипники с нормальным радиальным зазор C0, который не указан в названии подшипника, рассчитан на нормальные условия эксплуатации. Меньшие зазоры, C2 или большие зазоры, C3, C4, C5 выбираются для существенно разных условий эксплуатации.
Подробную информацию можно найти в соответствующем каталоге подшипников.
Подгонка подшипников качения.Выбор подходящих колец подшипников на валу и в корпусе имеет большое значение для срока службы подшипников качения. При выборе подходящие допуски, критическими являются следующие условия:
- Размер и способ загрузки
- Расширение сидячих частей
- Температурный режим в подшипнике
- Требования к точности, монтажу и демонтажу подшипников
- Материал и жесткость деталей
Значения ориентации для выбора допусков можно найти в следующие таблицы; точные данные для отдельных типов и размеров подшипников могут быть найдено в соответствующем каталоге.
Допуски диаметров валов радиальных подшипников
Условия эксплуатации | Допуск подшипников | ||
мяч | цилиндрический и конический ролик | ролик сферический и тороидальный | |
Стационарная нагрузка на внутреннее кольцо | |||
Легкие и нормальные нагрузки | г6 | ||
Тяжелые и ударные нагрузки | h6 | ||
Нагрузка или направление вращения внутреннего кольца нагрузка неопределенная | |||
Легкие и переменные нагрузки (P <0.07 * С) | j6, k6 | j6, k6 | |
Нормальные и тяжелые нагрузки (P> 0,07 * C) | j5, k5, k6, m5, m6, n6 | к5, к6, м5, м6, н6, п6 | к5, к6, м5, м6, n6, p6, r6, r7 |
Очень большие нагрузки, ударные нагрузки (P> 0,15 * C) | н6, р6, р6 | н6, р6, р6 | |
Высокая точность монтажа, небольшие нагрузки | h5, j5, k5 | j5, к5 | |
Только осевые нагрузки | |||
j6, js6 | j6, js6 |
Допуски диаметров отверстий под радиальные подшипники
Условия эксплуатации | Допуск |
Вращающаяся нагрузка на внешнее кольцо | |
Очень большие нагрузки, ударные нагрузки (P> 0.15 * С) | П7 |
Нормальные и тяжелые нагрузки (P> 0,07 * C) | N7 |
Легкие и переменные нагрузки (P <0,07 * C) | M7 |
Неопределенное направление нагрузки | |
Тяжелые ударные нагрузки | M7 |
Нормальные и тяжелые нагрузки (P> 0,07 * C) | К7 |
Легкие и нормальные нагрузки (P <0.07 * С) | J7 |
Точная или тихая работа | |
Шариковые подшипники | J6 |
Подшипники прочие | JS5, K5, K6 |
Стационарная нагрузка на внешнее кольцо | |
Все нагрузки (P <0,15 * C) | H7, H8 |
Теплопроводность через вал | G7 |
Допуски диаметров валов и отверстий корпусов упорных подшипников
Тип подшипника | Допуск | |
вал | корпус | |
Упорный шарик, цилиндрические роликовые упорные подшипники | j6, h6, h8 | H7, H8, h20 |
Сферические упорные роликоподшипники | j6, js6, k6, m6, n6 | H7, K7, M7 |
Подбор, расчет и проверка подшипника качения состоят из следующие шаги:
- Установите желаемые единицы расчета (СИ / Британские).[1.1]
- Выберите нужный тип подшипника в списке выбора [1.2]. При выборе подходящего типа подшипника вы можете использовать сравнительный документ «Выбор подшипника качения ».
- При условии, что подшипник выпускается в различных исполнениях, выберите подходящий дизайн в списках в п. [1.3].
- В пар. [1.7] введите параметры нагрузки подшипника. В случае подшипники, нагруженные переменными нагрузками, используют вспомогательный расчет [5] для определить среднюю нагрузку.
- В случае, если подшипник будет нагружен дополнительными динамическими силами под операции, определите соответствующие коэффициенты в пар. [1.15].
- Введите желаемый срок службы подшипника [1.13] и безопасность при статической нагрузке. подшипника [1.14].
- Активируйте автоматический поиск подходящего подшипника, нажав кнопку
кнопка « Найти первые » в строке [2.1]. Если расчет не может найти
любой подходящий подшипник, выберите другой тип [1.2] или конструкции подшипника [1.3] и
повторить расчет.
Предупреждение: Для валов, установленных в паре конических роликоподшипников или радиально-упорные шарикоподшипники, используйте специальный расчет в главе [6] для подбор подшипников. - Проверить параметры рассчитанного подшипника в пар. [2]; выполнить дополнительный расчет, если необходимо, чтобы получить измененный срок службы подшипник в пар. [3] для известных рабочих параметров.В случае, если некоторые рекомендуют значения превышены с расчетным подшипником или подшипник не соответствует Ваши требования, используйте кнопку « Найти следующий », чтобы найти другой подшипник. Подходящий подшипник также можно выбрать вручную в списке [2.1].
- Сохраните книгу с подходящим решением под новым именем.
В этом пункте произведите выбор желаемого типа и конструкции подшипника, определите его нагрузку и введите желаемые физические свойства несущий.
1.1 Расчетные единицы.
Выберите требуемые единицы расчета в списке выбора. При переключении по единицам, все значения будут немедленно пересчитаны.
Предупреждение: При установке единиц измерения, отличных от единиц, используемых в соответствующий каталог производителя подшипников, соответствующие параметры таблицы подшипника будет округлено при пересчете.1,2 Тип подшипника.
Выберите нужный тип подшипника в списке выбора.Сравнение основные типы подшипников качения можно найти в документе «Выбор подшипника качения ».
Предупреждение: В случае, если вал установлен в двух однорядных угловых контактные шарикоподшипники или в двух конических роликоподшипниках используйте вспомогательные расчет по п. [6] для выбора и проверки подшипников.1.3 Конструкция подшипника.
Подшипники качения каждого типа могут изготавливаться в другой дизайн с некоторыми свойствами, отличными от основного дизайна.В случае производитель поставляет различные конструкции выбранного типа [1.2], программа предлагает соответствующие списки выбора в строках [1.4 .. 1.6]. Настроить желаемый конструкция подшипника в этих списках.
1,7 Нагрузка на подшипник.
В этом абзаце введите радиальную и осевую составляющие внешних нагрузок подшипник и его частота вращения при постоянных неизменяемых условиях эксплуатации.
Подсказка: В случае, если фактическая нагрузка подшипника колеблется, используйте вспомогательный расчет в п.[5] для определения средней неизменяемой нагрузки. Подробная информация о расчетах подшипников, работающих при переменных условия эксплуатации можно найти в теоретическом разделе справки.1.12 Требуемые параметры подшипника.
В этом абзаце введите требуемые физические свойства подшипника. В при динамической нагрузке подшипников их ресурс будет критичным; в случае подшипники нагружены статически, их коэффициент безопасности будет критичным.
1,13 Ресурс подшипника.
Введите желаемый срок службы подшипника.
Ориентировочные значения ресурса подшипников качения
Ресурс подшипника [часы] | Тип машины |
300–3000 | Машины бытовые, с / х машины, инструменты, техническое оборудование медицинского назначения |
3000–8000 | Машины, используемые кратковременно или с перерывами: электрические ручной инструмент, подъемные механизмы в мастерских, спецтехника и машины |
8000 — 12000 | Машины, используемые в течение коротких периодов времени или с перебоями при высокой требуется эксплуатационная надежность: лифтов (лифтов), кранов для сборных товары или стропы барабанов и т. д. |
10000-25000 | Машины для использования 8 часов в день, но не всегда полностью Применяются: зубчатые передачи общего назначения, электродвигатели промышленного назначения. использование, роторные дробилки |
20000–30000 | Машины для использования 8 часов в день и с полной загрузкой: машины инструменты, деревообрабатывающие станки, станки для машиностроения, краны для сыпучих материалов, вентиляторы, конвейерные ленты, полиграфическое оборудование, сепараторы и центрифуги |
40000–50000 | Машины для непрерывной круглосуточной работы: редукторы прокатных станов, электрические машины среднего размера, компрессоры, шахтные подъемники, насосы, текстиль техника |
30000–100000 | Ветровое энергетическое оборудование, включая главный вал, рыскание, качающийся редуктор, подшипники генератора |
60000–100000 | Гидравлическое оборудование, вращающиеся печи, скрутка кабеля машины, двигательные установки для океанских судов |
> 100000 | Большие электрические машины, электростанция, шахтные насосы, вентиляторы шахтные, подшипники шахтных валов океанских судов |
В случае колесных транспортных средств их ресурс обычно выражается в миллионах проехал километры.
Ресурс подшипника [10 6 км] | Тип ТС |
0,1 — 0,3 | Транспорт дорожный |
0,8 | Железнодорожный транспорт — грузовые вагоны |
1,5 | Железнодорожный транспорт — вагоны метро, трамваи |
3 | Вагоны — вагоны пассажирские |
3-5 | Железнодорожный транспорт — тепловозы и электровозы |
Для пересчета используйте соотношение:
где:
п… скорость подшипника [1 / мин]
D … диаметр колеса автомобиля [м]
1,14 Статический запас прочности.
Введите желаемый уровень безопасности при статической нагрузке на подшипник.
Минимально допустимые значения статического коэффициента безопасности
Условия эксплуатации | Шариковые подшипники | Подшипники прочие |
Вращение, только требования относительно тихой работы | ||
Плавная работа, без вибрации | 0.5 | 1 |
Нормальные условия эксплуатации | 0,5 | 1 |
Выраженные ударные нагрузки | 1,5 | 2,5 |
Вращательное движение, нормальные требования относительно тихой работы | ||
Плавная работа, без вибрации | 1 | 1.5 |
Нормальные условия эксплуатации | 1 | 1,5 |
Выраженные ударные нагрузки | 1,5 | 3 |
Вращательное движение, высокие требования относительно тихой работы | ||
Плавная работа, без вибрации | 2 | 3 |
Нормальные условия эксплуатации | 2 | 3.5 |
Выраженные ударные нагрузки | 2 | 4 |
Невращающиеся подшипники | ||
Плавная работа, без вибрации | 0,4 | 0,8 |
Нормальные условия эксплуатации | 0,5 | 1 |
Выраженные ударные нагрузки | 1 | 2 |
Колебательное движение | ||
большая амплитуда колебаний с малой частотой и с примерно устойчивая периодическая нагрузка | 1.5 | 2 |
малая амплитуда колебаний с высокой частотой и с Ударная неравномерная нагрузка | 2 | 3 |
Примечание: В случае упорных сферических роликоподшипников рекомендуется использовать минимальное значение коэффициента s 0 = 4.
1,15 Дополнительные динамические силы.
Дополнительные динамические силы (вибрации и скачки), увеличивающие нагрузку на подшипники обычно встречаются с работающими машинами.Эти дополнительные силы обычно невозможно точно рассчитать или измерить. Поэтому их эффекты выражается различными эмпирическими факторами, которые умножают рассчитанные радиальные и осевые силы.
В этом абзаце определите индивидуальный коэффициент в зависимости от типа машина б / у. Рассчитывается результирующий коэффициент дополнительных сил. дополнительно в [1.11].
1,17 Дополнительные силы от зубчатой передачи.
В трансмиссиях с зубчатыми передачами величина дополнительных сил будет зависеть от точности зубьев и машин, подключенных к коробка передач.
Коэффициент дополнительных сил f k , возникающий из-за неточности зубчатый венец следует ввести в строку [1.19]. Рекомендуемые значения для выбранный тип зубчатого зацепления [1.18] показан в зеленом поле.
Коэффициент дополнительных сил от подключенных машин f d следует вводить в строке [1.21]. Рекомендуемые значения для выбранного типа машины [1.20] показаны в зеленом поле.
Примечание: При установке флажков [1.19, 1.21] расчет автоматически вводит средние значения факторов.1,22 Дополнительные силы от ременных передач.
В случае ременных передач количество дополнительных сил будет зависеть от тип ремня и его предварительное напряжение. Коэффициент дополнительных сил f p следует вводить в строке [1.24]. Данные о его количестве обычно приводятся в материалы от производителей ремней. Если данные недоступны, используйте рекомендуемые значения, которые даны для выбранного типа ремня [1.23] в зеленое поле. Для краткости следует использовать более высокие значения в данном диапазоне. длина валов, импульсные нагрузки или большое предварительное напряжение ремней.
Примечание: При установке флажка [1.24] расчет автоматически вводит среднее значение фактора.Этот абзац можно использовать для выбора подшипника подходящего размера. Размеры подшипника следует выбирать в п. [2.1]. Физические свойства, габаритные и эксплуатационные параметры выбранного подшипника рассчитываются в пар.[2.2] в реальном времени.
Подсказка: В программе предусмотрена функция автоматического поиска подшипник подходящего размера для облегчения конструкции. Автоматический выбор пеленг можно активировать с помощью кнопок в строке [2.1].2.1 Размер подшипника.
В списке выбора выберите подшипник с желаемыми размерами.
Отдельные подшипники перечислены в порядке возрастания внутреннего диаметра.
Таблица параметров подшипника сгруппирована по столбцам в следующих
заказ:
— Основные размеры подшипника (внутренний и внешний диаметр, ширина
подшипник)
— Базовая динамическая и статическая грузоподъемность подшипника (C, C0)
— Базовая и предельная скорости (nr, nmax)
— Маркировка подшипника
Автоматический подбор подшипника
В программе предусмотрена функция автоматического поиска пеленга подходящий размер для облегчения дизайна.После нажатия кнопка « Find first » программа находит первый подшипник, который встречается требования к жизнеобеспечению и статической безопасности, как определено в пп. [1.12]. В случае некоторые рекомендуемые значения превышены с предлагаемым подшипником или этим подшипником не соответствует желаемым требованиям, используйте кнопку « Найти следующий », чтобы найти другой подшипник.
При поиске подходящего подшипника программа также проверяет все возможные превышение допустимой нагрузки [2.9, 2.10]. Если расчет не может найти подходящий подшипник, выберите другой тип [1.2] или конструкцию подшипника [1.3] и повторить расчет.
Примечание: Подшипники с маркировкой « * » относятся к новому ассортименту. подшипников высокого качества «SKF Explorer».2.2 Параметры выбранного подшипника.
Базовые параметры выбранного подшипника рассчитываются дополнительно в данном абзац в реальном времени.Физические свойства и рабочие параметры подшипник дан в левой части, его размеры в правой части.
Подсказка: Значение и подробное описание отдельных параметров можно найти в теоретическом разделе справки.2.3 Динамическая грузоподъемность.
После снятия флажка в этой строке вы можете войти в расчет собственных значений базовой несущей способности.Таким образом вы можете рассчитать примерное сравнение срока службы эквивалентного подшипник другого производителя.
Предупреждение: Расчет производится по методике определяется производителем первичного подшипника. Что касается эквивалента подшипник, поставленный другим производителем, соответствие предписаниям порядок расчета не может быть гарантирован.2.9, 2.10 Допустимая радиальная или осевая нагрузка.
Не все типы подшипников качения могут выдерживать комбинированные нагрузки. Некоторые типы предназначены только для удержания радиальных сил, другие типы — для осевых сил; некоторый типы могут нести только ограниченные нагрузки в данном направлении. Рекомендуемый размеры допустимых нагрузок устанавливаются для данных типов производителями и рассчитывается дополнительно для выбранного подшипника в строке [2.9] или [2.10] соотв.
Примечание: В случае, если производитель не устанавливает ограничений на ношение комбинированные нагрузки для данного типа и конструкции подшипника, значения не приводятся в строках [2.9, 2.10].2.13 Потеря мощности.
Справочное значение, действительное для данного типа и размера подшипника с предположение стандартных рабочих условий, нагрузки P / C≈0,1 и хорошего типа смазка.
Скорректированный срок службы [3.12] и рекомендуемая величина минимальной нагрузки [3.6] равны рассчитывается дополнительно для заданных эксплуатационных параметров (смазки) выбранный подшипник в этом абзаце.
3.1 Кинематическая вязкость смазочного материала.
В строке [3.3] введите кинематическую вязкость смазочного материала, используемого при Рабочая Температура. В случае пластичных смазок кинематическая вязкость приведен его базовый масляный компонент.
Практический опыт показывает, что в случае обычной посадки вязкость масла не должно опускаться ниже 12 мм 2 / с при рабочих температурах. Номинальная вязкость [3.2], определяемая в зависимость от среднего диаметра и скорости подшипника является ведущим фактором для выбора масла с подходящей рабочей вязкостью.Качественный Норма смазки подшипников качения дана в соотношении вязкостей [3.4]. Для соотношения вязкости k <1 рекомендуется использовать масло высокого давления с противозадирными присадками. Очень долгая усталостная жизнь может быть достигнута при к = 3..4.
Подсказка: Используйте вспомогательный расчет [4.1], чтобы определить эксплуатационная вязкость смазочного материала. Предупреждение: Обычно производимые и используемые подшипники качения предназначены для рабочие температуры до 120 ° C (100 ° C для герметичных подшипников). Примечание: Подробную информацию о смазке подшипников качения можно нашел в теоретическом разделе справки и каталогах производителей.3,5 Необходимая минимальная нагрузка.
Более высокие скорости создают опасность проскальзывания тел качения между орбитальные траектории колец с ненагруженными подшипниками за счет центробежных сил. Это может отрицательно сказаться на износе подшипника и тем самым сократить срок его службы. В подшипник должен быть нагружен определенным минимальным усилием во время работы, чтобы обеспечить правильная прокатка.Величина и величина этой силы зависит от типа, конструкции. и размер подшипника и условия эксплуатации. Рекомендуемое количество минимальная нагрузка рассчитывается дополнительно для данного подшипника в строке [3.6].
3.7 Расчет скорректированного номинального ресурса.
Базовый ресурс [2.5] оценивает срок службы подшипника качения только с учетом нагрузки, действующие на него, и не учитывает никаких других эффектов, таких как условия эксплуатации, качество изготовления или свойства используемых материалов.В этом параграфе указан скорректированный срок службы выбранного подшипника, рассчитанный для заданная нагрузка, желаемая надежность и предполагаемая рабочая вязкость, а также уровень загрязнения смазочного материала.
Примечание: Расчет скорректированного ресурса производится по методология ISO 281. Подсказка: Подробная информация по расчету скорректированного срока службы Подшипники качения можно найти в теоретическом разделе справки.3.8 Предел усталостной нагрузки.
После снятия флажка в этой строке вы можете войти в рассчитать собственное значение предела усталостной нагрузки. Таким образом вы можете рассчитать примерное сравнение срока службы эквивалентного подшипник другого производителя.
Предупреждение: Расчет производится по методике определяется производителем первичного подшипника.Что касается эквивалента подшипник, поставленный другим производителем, соответствие предписаниям порядок расчета не может быть гарантирован.3.9 Требуемая надежность.
Выберите желаемую надежность в списке выбора.
Надежность дает процентная доля подшипников из группы идентичные подшипники, работающие в одинаковых условиях эксплуатации, которые достигают расчетный срок эксплуатации. Базовый ресурс подшипников качения [2.5] является определяется с надежностью 90%.
3.10 Загрязнение смазки.
В строке [3.11] введите коэффициент уровня загрязнения смазка. Его количество варьируется в интервале <0..1>; рекомендуемые значения для выбранный уровень загрязнения [3.10] показан в зеленом поле.
Уровень загрязнения смазки делится на несколько уровней:
- Экстремальная чистота — Лабораторные условия (h = 1)
- Высокая чистота — Масло отфильтровано через сверхтонкий фильтр; типично для пластичных смазок с герметичными подшипниками
- Нормальная чистота — Масло отфильтровано тонким фильтром; типичный для пластичных смазок с кожухами подшипников с двух сторон
- Незначительное загрязнение — Небольшое загрязнение смазки
- Типичное загрязнение — Типичные условия для подшипников без интегрированное уплотнение; масляный фильтр грубой очистки, смазка загрязнена частицами протерт с соседних деталей машины
- Сильное загрязнение — Сильно загрязненная окружающая среда; расположение подшипников с недостаточным уплотнением
- Очень сильное загрязнение — h = 0
В этом параграфе приведены некоторые вспомогательные расчеты для приблизительного определение некоторых эксплуатационных параметров подшипников качения (рабочих вязкость смазочного материала, продолжительность интервалов замены смазки, желаемый расход масла, так далее.).
4.1 Расчет рабочей вязкости.
Этот параграф предназначен для определения приблизительной кинематической вязкости выбранной смазки при рабочей температуре [4.2]. Расчет разделен на две части:
- Определение рабочей вязкости минеральных масел [4.3]
Расчет рабочей вязкости основан на известной вязкости масла. [4.5] при эталонной температуре 40 ° C (~ 100 ° F). - Определение рабочей вязкости других смазочных материалов [4.7]
Расчет рабочей вязкости основан на двух известных значениях: кинематическая вязкость смазочного материала [4.9] при различных температурах [4.8].
4.11 Смазка подшипников.
Требуемый расход масла [4.13] или продолжительность интервала повторного смазывания [4.14] соотв. дополнительно рассчитываются для выбранного подшипника [2.1] и выбранный метод смазки [4.12].
Примечание: Выбранный способ смазки также имеет решающее значение для расчет допустимой частоты вращения подшипника [4.15].4,13 Требуемый объемный расход масла.
Необходимый расход масла для охлаждения подшипника с циркуляционной смазка рассчитана на заданный прогрев подшипника (потеря мощности [2.13]) в этой строке. Расчетный расход масла представляет собой теоретическое табличное значение, которое определяется для разницы температур на входе и выходе масла, DT = 10 ° C.
Примечание: При расчете не учитывается внешнее охлаждение. подшипника из-за теплопроводности, излучения или конвекции.Практичный опыт показывает, что при нормальных условиях охлаждения будет достаточно расход масла ок. На 20-40% ниже, при очень хороших условиях охлаждения до 70% ниже.4.14 Интервал повторной смазки.
Рекомендуемая длина интервала повторного смазывания определяется для заданной нагрузки и скорости выбранного подшипника. Данный значение действительно для нагрузок C / P> 4, нормальных условий смазки и эксплуатации. температура смазки до 70 ° C (~ 160 ° F).В случае более высокого температурах интервал дополнительной смазки короче.
4.15 Расчет допустимой скорости.
Допустимая частота вращения подшипника определяется для данной нагрузки, методом смазки [4.12] и вязкости смазочного материала [4.17] в этом параграфе. Расчетное значение предназначено только для ориентации и может применяться для смазка с эталонной вязкостью n 40 до 460 [мм 2 / с], при нормальных условиях охлаждения, температура смазочного материала 70 ° C и температура окружающей среды 20 ° C.
Используемые расчеты ресурса подшипников качения основаны на предположение, что подшипник работает в постоянном неизменяемом рабочем состоянии. условия. Однако на практике это предположение часто не выполняется.
Вспомогательный расчет в этом параграфе предназначен для определения среднего неизменная нагрузка в приложениях, где подшипник подвергается нагрузке переменной величины в постоянном направлении с постоянной или переменной скоростью.
При расчете средней нагрузки выполните следующие действия:
- Разделите рабочий цикл на несколько периодов времени, в которых условия эксплуатации примерно постоянны (см. рисунок).
- В списке выбора [5.1] установите количество этих периодов времени.
- В таблице входных данных [5.2] определите рабочие условия для отдельных периоды времени.
- Средняя неизменяемая нагрузка дополнительно рассчитывается в пар.[5.3]. С помощью кнопки « Перенести » передайте данные о загрузке в основной расчет.
Если вал установлен в двух однорядных радиально-упорных шарикоподшипниках или в двух конических роликоподшипниках создается взаимное внутреннее осевое усилие с радиальная нагрузка в подшипниках. Эта сила естественным образом повлияет на нагрузку на подшипник. рейтинг и, следовательно, он должен быть включен в расчет.Сумма осевая нагрузка одного подшипника зависит от угла контакта и расположения обоих подшипники, по величине радиальных сил F rA , F rB и по направлению и величина внешней осевой силы K a .
При расчете также необходимо учитывать посадку как единое целое и оба подшипника. должны быть спроектированы одновременно. В случае конструкции подшипников действуйте в следующие шаги:
- Активация переключателя на рис.[6.1] выбирает соответствующее расположение подшипники и направление действия внешней осевой силы. Расчет предполагает действие внешней силы на оси вала. В случае, если внешний осевая сила действует на корпус подшипника, силы в противоположном направлении в вал необходимо учитывать.
- В списке выбора [6.2] выберите нужный тип подшипника.
- Введите величину внешней осевой силы [6.3].
- Во всплывающих списках [6.5, 6.13] выберите конструкции обоих подшипников.
- Введите соответствующие радиальные нагрузки [6,6, 6,14] для обоих подшипников.
- На следующем этапе необходимо выбрать оба подшипника. шаг за шагом. Если введенные данные точны, программа показывает рекомендации в строках [6.4] или [6.12] соответственно, для которых подшипник должен быть спроектированным первым.
- Активируйте автоматический поиск подходящего подшипника с помощью кнопок « Найти». первые дюйма в строках [6.7, 6.15]. Базовый срок службы обоих подшипников составит дополнительно рассчитывается в строках [6.10, 6.18].
- С помощью кнопок « Перенести » в строках [6.11, 6.19] можно передать выбранные подшипники в основной расчет. Здесь проверьте параметры расчетный подшипник в п. [2] и дополнительно рассчитать скорректированный срок эксплуатации. подшипника в п. [3] для известных рабочих параметров, если необходимо.
— скорость подшипника [1.8]
— желаемая жизнь [1.13]
— дополнительные динамические силы, определенные в п. [1.15]
Поэтому необходимо ввести эти данные в п. [1].
Информация о возможностях вывода 2D и 3D графики и информацию о сотрудничестве с системами 2D и 3D CAD можно найти в документ «Графика вывод, системы САПР ».
Информация о настройке параметров расчета и настройке языка можно найти в документ «Настройка расчеты, смени язык «.
Определение интервалов и количества смазки
Один из способов определения количества смазки — от поставщиков подшипников. Зная номер подшипника или размеры, можно сделать обобщения и определить приблизительное количество смазки. Формула выглядит следующим образом: Повторная смазка Количество консистентной смазки (г) = 0,005 * Внешний диаметр подшипника (мм) * Общая ширина подшипника (мм). Если для подшипника известны скорость и нагрузка; только тогда можно определить частоту, иначе это метод проб и ошибок.К сожалению, ошибка смазки означает, что машина вышла из строя.
В следующих нескольких параграфах будет обсуждаться пара устройств для смазки пластичной смазкой, а затем преимущества их использования в комбинации.
Звуковые и ультразвуковые смазочные устройства были довольно популярны на ряде заводов, на которых мне приходилось работать. Обычно это устройство используется техническими специалистами по смазке на своих маршрутах смазки, чтобы они могли определить, когда в подшипнике достаточно смазки, и избежать чрезмерного смазывания, потенциально разрушающего подшипники.В звуковых смазочных устройствах на конце шприца для смазки установлен датчик, который передает сигнал на электронный процессор, который фильтрует одни звуки и усиливает другие. Ультразвуковые устройства пропускают сигнал через электронный процессор, который преобразует ультразвуковые колебания в звуковой диапазон. Оба типа хорошо зарекомендовали себя при смазке по состоянию, и с опытом пользователь может определить, какая периодичность смазки лучше всего подходит для конкретного подшипника.
Измерители для смазочных шприцов — довольно распространенные и полезные устройства.Производители оборудования обычно рекомендуют определенные количества смазки в граммах или унциях; в остальном для дозирования рекомендуемых количеств нет ничего лучше дозирующего устройства. Проблема с использованием одного глюкометра заключается в том, что нет обратной связи, если количество слишком мало или слишком велико.
При использовании звукового / ультразвукового устройства для смазки и измерителя смазки на шприце для смазки вы получаете инструмент, более мощный, чем любой из компонентов в отдельности. Теперь ваш шприц для смазки «сообщит» вам, когда в подшипнике будет достаточно смазки и ее количество.После прохождения маршрутов смазки несколько раз и записи количества использованной смазки вы сможете определить оптимальную частоту и количество. Если вы прислушиваетесь к тому, что говорят вам машины, ваше оборудование будет определять интервал и сумму самостоятельно.
Еще одно преимущество этой системы проявляется при использовании автозаправочных жидкостей в стратегии смазки вашего оборудования. Как электрохимические, так и управляемые микропроцессором автолазеры по-разному контролируют поток смазки; однако оба они основаны на объеме за определенный период времени.После того, как оптимальная частота и количество были определены с помощью ультразвукового / ультразвукового измерения, все, что требуется, — это быстрый расчет, и вы можете найти лучшую скорость дозирования для автолубера. Ниже приведен пример:
Ультразвуковое дозирование определяет, что 4 г смазки в месяц является оптимальным
4 г / неделя = 17 г / месяц
Диспенсер Streamliner M: пакет 125 см3 = 113 г смазки
Настройки: 113 г на ½, 1, 2, 4, 6 и 12 месяцев
Установка 113 г на 6 месяцев даст нам 19 г смазки в месяц
Как и в случае любой программы технического обслуживания, программу смазки необходимо контролировать и регулярно обновлять.Условия, в которых работают машины, меняются, и вместе с этими изменениями меняются и требования к смазке. Обратная связь по показаниям температуры подшипников и окружающей среды, а также показаний вибрации очень важна, поскольку они могут сказать вам, насколько хорошо работает ваша программа смазки. Обратная связь от производства и эксплуатации также может дать представление о том, произошли ли какие-либо изменения в процессе, которые могут привести к переоценке смазки.
Автор: Кристофер Сонн, старший техник по обслуживанию на местах
Статья предоставлена Tricocorp
SKF Racing — Расчет нагрузок на подшипники ступицы колеса
несущий…
Техническое примечание 2, вып. 1Расчет нагрузок на подшипники колес Факторы, необходимые для расчета нагрузки на подшипники колес, значительно различаются. Следовательно, получить точное выражение для результирующих нагрузок на подшипники невозможно. Для новых конструкций обычно используются значения, основанные на опыте работы с предыдущими подшипниковыми узлами. Расчет для подшипников передней и задней ступицы обычно аналогичен; не учитывается тот факт, что одна пара колес является ведущей.Только в особых случаях учитывается передаваемая мощность. Следующий обзор основан на узле ступичного подшипника, включающем два конических роликоподшипника, как показано на рис.1, но метод расчета также применяется к другим подшипниковым узлам, имеющим два центра давления, например, с использованием двух однорядных радиально-упорных шарикоподшипников. или один двухрядный. Статическая нагрузка на ступицу K для загруженного транспортного средства получается из
K = K ‘- K’ ‘, где K’ — сила между шиной и дорогой (нагрузка на половину оси)
K » — вес одного колеса При неровной дороге необходимо учитывать условия эксплуатации, статическая нагрузка K увеличивается на 20%.Влияние угла развала (на рис.1 угол линии III с горизонтальной плоскостью) обычно можно игнорировать, так же как и влияние движущих сил и сил сопротивления качению, которые малы по сравнению с вертикальным форсированным воздействием. силой тяжести. Однако при значительном угле развала необходимо учитывать осевую составляющую статической нагрузки K. Помимо статической нагрузки необходимо учитывать другие нагрузки, как радиальные, так и осевые, которые возникают, например, из-за неровностей дорожного покрытия.Результирующие нагрузки на подшипники, очевидно, зависят от диаметра колеса и 1/11
SKF (UK) Ltd — Racing Unit
Tech Note 2, Iss. 1
расстояния между подшипниками и учитываются дополнительной силой fK. Таким образом, на прямом маршруте следует учитывать следующие радиальные нагрузки на подшипник и игнорировать осевые нагрузки.
FrI1 = ε 1 K + ε 2 fK FrII1
= (1 — ε 1) K ± ε 2 fK
2 .1
Индексы I и II обозначают внутренний и внешний подшипник соответственно и со ссылкой к рис.1, ε1 = a / l и ε 2 = RH / l. Во втором уравнении знак плюс
применяется, когда ε1 1. Рекомендуемое значение коэффициента f составляет 0,05 для легковых и коммерческих автомобилей.
При прохождении поворотов в центре тяжести автомобиля действует центробежная сила K d кг; см. рис. 2а. Его величина получается из
K
2 dv = 1 × 127 G r
где: G — максимальный вес транспортного средства за вычетом веса колеса, кг v — скорость транспортного средства в км / ч. радиус поворота дороги, м
2/11
SKF (UK) Ltd — Racing Unit
Tech Note 2, Iss.1
На рис. 2а также показано влияние сил G и K d на передние и задние колеса.
Усилия на переднее колесо и расстояния, указанные ниже, приведены на рис. 2b. Равновесие достигается, когда
) K K i = (1-2 bh KGd) K K ae + K ai = xK d K e = (1 + 2 bh
Kd G)
2 .2
Когда транспортное средство собирается перевернуться, силы Ki и Kai на внутреннем b-колесе равны нулю, что дает Ke = 2 K, и, поскольку K = xG 2, то K ae = h K Уравнение 2.2 может также применяться к задним колесам, если коэффициент x заменен на (1 — x). Если предположить, что условия трения одинаковы для внешнего и внутреннего колеса, осевые силы будут
K ae =
Kd
K ai =
Kd
G
G
h Kd
(1 + 2 b
G
h Kd
(1-2 b
G
) K ) K
2,3
Используя радиальные и осевые силы, полученные в уравнении 2.2 и 2.3, опорные нагрузки при преодолении углов можно рассчитать следующим образом. Для наружных подшипников ступицы колеса
3/11
SKF (UK) Ltd — Racing Unit
Tech Note 2, Iss. 1
FrI 2 = ε 1 K e + ε 2 K ae
FrII 2 = (1 — ε 1) K e — ε 2 K ae K a = K ae
2,4
Где Kae (направление I-II, случай 2b или 2c, из таблицы «Осевая нагрузка на конические роликоподшипники» в разделе конических подшипников Общего каталога SKF. Для внутреннего ступичного подшипника
FrI 3 = ε 1 K i — ε 2 K ai
FrII3 = (1 — ε 1) K i + ε 2 K ai K a = K ai
2.5
Где Kai (направление II-I, случай 1b или 1c, из таблицы «Осевая нагрузка на конические роликоподшипники» в разделе конических подшипников Общего каталога SKF. Обычно принимается Kd / G = 0,25, которое применяется например, при движении со скоростью 40 км / ч по кривой радиусом 50 м или со скоростью 20 км / ч по кривой с радиусом 12 м. Если, кроме того, h / b = 0,5. 2.2 и 2.3 дают
K e = 1,25 K K i = 0,75 K K ae = 0,31 K K ai = 0,19 K
2,6
Эквивалентные нагрузки на подшипник для подшипника I при прямом движении ( PI1), вокруг левой кривой (PI2) и вокруг правой кривой (PI3) используются для определения средней эквивалентной нагрузки PIm.Если предположить, что 90% маршрута является прямым, 5% изогнутым влево и 5% изогнутым вправо, то
PIm = 3 0,90 PI13 + 0,05 PI32 + 0,05 PI33 [N]
2. 7
Для подшипника II нагрузки рассчитываются аналогично. Наконец, если радиус качения колес составляет RH мм, срок службы подшипника будет
Ls = 2πRH (CP) p [км]
2,8
Этот упрощенный расчет колеса предлагается в качестве руководства для выбора подшипника.SKF использует расширенные программы расчета для более точного определения срока службы и характеристик подшипников.
4/11
SKF (UK) Ltd — Racing Unit
Tech Note 2, Iss. 1
Пример 1 Ступица переднего колеса грузовика с парой конических роликоподшипников: Inboard, 32310: CI = 161000N, eI = 0,35, XI = 0,4, YI = 1,7 Outboard, 32307: CII = 89700N, eII = 0,31, XII = 0,4, YII = 1,9 Статическая нагрузка на ступицу, K = 20000N Радиус колеса, RH = 400 мм Расстояние между центрами давления, l = 100 мм Линия нагрузки, a = 90 мм (от центра внешнего давления к центру автомобиля) Таким образом,
ε1 =
a = 0.9 л
Предполагая
и
Kd = 0,25 G
ε2 = &
RH = 4 л
h = 0,5 b
Рассчитайте срок службы подшипников. При движении прямо — уравнение 2.1 дает
FrI 1 = (0,9 × 20000) + (4 × 0,05 × 20000) = 22000 N FrII 1 = ((1 — 0,9) 20000) + (4 × 0,05 × 20000) = 6000 N В соответствии с таблицей «Осевая нагрузка конических роликоподшипников» из Общего каталога,
FrI 1 FrII 1> YI YII
и
Ka = 0
, поэтому применяется случай 1a, поэтому внутренняя осевая нагрузка
становится
FaI 1 =
0.5 FrI 1 0,05 × 22000 = = 6470 N = FaII 1 YI 1,7
Отсюда
FaI 1 6470 = = 0,29 (
и
FaII 1 6470 = = 1,08 (> eII) FrII 1 6000
Эквивалентный подшипник нагрузки становятся
PI 1 = FrI 1 = 22000 N PII 1 = X II FrII 1 + YII FaII 1 = (0,4 × 6000) + (1,9 × 6470) = 14690 N При повороте — внешнее колесо — уравнение 2.6 дает 5/11
SKF (UK) Ltd — Racing Unit
Tech Note 2, Iss.1
K e = 1,25 × 20000 = 25000 NK ae = 0.31 × 20000 = 6250 Н По уравнениям 2.4
FrI 2 = 0,9 × 25000 + 4 × 6250 = 47500 Н FrII 2 = (1 — 0,9) × 25000 — 4 × 6250 = (-) 22500 Н В отношении осевой нагрузки Таблица конических роликоподшипников из Общего каталога, случай 2c применяется с
FrI 2 FrII 2> YI YII
и
FF 0.5 rI 2 — rII 2 = 8050> K ae YII YI
Следовательно
FaI 2 =
0,5 × FrI 2 0,5 × 47500 = = 13970 N YI 1,7
FaII 2 = FaI 2 — K ae = 13970-6250 = 7720 N Следовательно
FaI 2 13970 = = 0.29 (
и
FaII 2 7720 = = 0,34 (> eII) FrII 2 22500
Получены следующие эквивалентные нагрузки
PI 2 = FrI 2 = 47500 N PII 2 = X II FrII 2 + YII FaII 2 = (0,4 × 22500) + (1,9 × 7720) = 23670 Н При прохождении поворотов — внутреннее колесо — Уравнение 2.6 дает
K i = 0,75 × 20000 = 15000 НК ai = 0,19 × 20000 = 3750 Н Из уравнений 2.5
FrI 3 = 0,9 × 15000 + 4 × 3750 = (-) 1500 Н FrII 3 = (1 — 0,9) × 15000 — 4 × 3750 = 16500 Н Ссылаясь на таблицу «Осевая нагрузка на конические роликоподшипники» из Общего каталога, случай 1c применяется, так как
6/11
SKF (UK) Ltd — Racing Unit
Tech Note 2, Iss.1
FrII 3 FrI 3> YII YI
и
FF 0,5 rII 3 — rI 3 = 3900> K ai YI YII
Следовательно
FaII 3 =
0,5 × FrII 3 0,5 × 16500 = = 4340 N YII 1,9
FaI 3 = FaII 3 — K ai = 4340 — 3750 = 590 N Следовательно
FaI 3 590 = = 0,39 (> eI) FrI 3 1500
и
FaII 3 4340 = = 0,26 (
Получены следующие эквивалентные нагрузки
PI 3 = X II FrI 3 + YII FaI 3 = (0.4 × 1500) + (1,7 × 590) = 1600 Н PII 3 = FrII 3 = 16500 Н Сводка эквивалентных динамических нагрузок в Н Inboard Brg I
Outboard Brg II
Движение по прямой
22000
14690
Повороты , Внешнее колесо
47500
23670
Прохождение поворотов, внутреннее колесо
1600
16500
Средняя эквивалентная нагрузка на подшипник определяется с помощью уравнения 2.7
PIm = 3 0,9 × 22000 3 + 0,05 × 47500 3 + 0,05 × 0,05 1600 3 = 25090 Н ИП Im = 3 0.9 × 14690 3 + 0,05 × 23670 3 + 0,05 × 16500 3 = 15590 N
7/11
SKF (UK) Ltd — Racing Unit
Tech Note 2, Iss. 1
Соответствующий ресурс подшипников составляет 10 3
10
C 161000 3 LI = π 2 RH I = π 2 × 400 = 1,234,000 км P 25090 Im 10 3
10
C 89700 3 LII = π 2 RH II = π 2 × 400 = 858000 км P 15590 I Im Пример 2 В одноместном гоночном автомобиле используется двухрядный радиально-упорный подшипник (HBU1).Это будет рассматриваться как 2 отдельные строки со следующими данными: Обозначение BA2B 633816 CI и рейтинг CII = 27600 на строку (44900N на единицу) eI, eII = 0,86,
XI, XII = 0,38,
YI, YII = 0,72
Статическая ступица, K = 800N Радиус колеса, RH = 250 мм Расстояние между центрами давления, l = 51 мм Линия нагрузки, a = 27 мм (от центра внешнего давления к центру автомобиля) Расстояние от дороги до центра тяжести автомобиля, h = 300 мм Колея расстояние, b = 1800 мм Таким образом
ε1 =
Предполагая
R a = 0.53, ε 2 = H = 4,9 л л
и
h = 0,167 b
Kd = 0,25 G
Рассчитайте срок службы подшипников. При движении прямо — уравнение 2.1 дает
FrI 1 = (0,53 × 800) + (4,9 × 0,05 × 800) = 620 N FrII 1 = ((1 — 0,53) 800) + (4,9 × 0,05 × 800) = 572 N В соответствии с таблицей «Осевая нагрузка однорядных радиально-упорных шарикоподшипников» из Общего каталога, FrI 1> FrII 1 и K a = 0, поэтому применяется случай 1a и внутренняя осевая нагрузка становится равной
FaI 1 = eI × FrI 1 = 0.86 × 620 = 533 N = FaII 1
8/11
SKF (UK) Ltd — Racing Unit
Tech Note 2, Iss. 1
Отсюда
FaI 1 533 = = 0,86 (= eI) FrI 1620
и
FaII 533 = = 0,93 (> eII) FrII 1 572
Эквивалентные нагрузки на подшипник становятся
PI 1 = FrI 1 = 620 N PII 1 = X II FrII 1 + YII FaII 1 = (0,38 × 572) + (0,72 × 533) = 601N При повороте — за пределами колеса — уравнения 2.2 и 2.3 дают
K e = (1 + (2 × 0.167 × 0,25)) 800 = 867 Н
K ae = 0,25 (1 + (2 × 0,167 × 0,25)) 800 = 217 Н Из уравнений 2.4
FrI 2 = 0,53 × 867 + 4,9 × 217 = 1523 N FrII 2 = (1 — 0,53) × 867 — 4,9 × 217 = (-) 656 Н Ссылаясь на таблицу «Осевая нагрузка однорядных радиально-упорных шарикоподшипников» из Общего каталога, случай 2c применяется с
FrI 2> FrII 2
и
0,86 (FrI 2 — FrII 2) = 746> K ae
Следовательно,
FaI 2 = eI × FrI 2 = 0,86 × 1523 = 1310 N FaII 2 = FaI 2 — K ae = 1310 — 217 = 1093 N Следовательно,
FaI 2 1310 = = 0.86 (= eI) FrI 2 1523
и
FaII 2 1093 = = 1,66 (> eII) FrII 2 656
Получены следующие эквивалентные нагрузки
PI 2 = FrI 2 = 1523 N PII 2 = X II FrII 2 + YII FaII 2 = (0,38 × 656) + (0,72 × 1093) = 1036 Н При прохождении поворотов — внутреннее колесо — уравнения 2.2 и 2.3 дают
9/11
SKF (UK) Ltd — Racing Unit
Техническое примечание 2, вып. 1
K i = (1 — (2 × 0,167 × 0,25)) 800 = 733 N K ai = 0,25 (1 — (2 × 0,167 × 0,25)) 800 = 183 N Из уравнений 2.5
FrI 3 = 0,53 × 733 — 4,9 × 183 = (-) 508 N FrII 3 = (1 — 0,53) × 733 + 4,9 × 183 = 1241N Ссылаясь на таблицу «Осевая нагрузка однорядных радиально-упорных шарикоподшипников» из Общий каталог, случай 1c применяется с
FrII 3> FrI 3
и
0,86 (FrII 3 — FrI 3) = 630> K ai
Следовательно,
FaII 3 = eII × FrII 3 = 0,86 × 1241 = 1067 N FaI 3 = FaII 3 — K ai = 1067 — 183 = 884 N Следовательно
FaI 3 884 = = 1,74 (> eI) FrI 3 508
и
FaII 3 1067 = = 0.86 (= eII) FrII 3 1241
Получены следующие эквивалентные нагрузки
PI 3 = X II FrI 3 + YII FaI 3 = (0,38 × 508) + (0,72 × 884) = 830 N PII 3 = FrII 3 = 1214 Н Сводка эквивалентных динамических нагрузок в Н Внутренний Brg I
Внешний Brg II
Движение по прямой
620
601
Поворот, внешнее колесо
1523
1036
000 Внутреннее колесо00021214
Средняя эквивалентная нагрузка на подшипник определяется с помощью уравнения 2.7
PIm = 3 0,9 × 620 3 + 0,05 × 15233 + 0,05 × 830 3 = 749 Н PI Im = 3 0,9 × 6013 + 0,05 × 1036 3 + 0,05 × 1214 3 = 703 Н Соответствующий ресурс подшипников составляет
10 / 11
SKF (UK) Ltd — Racing Unit
Tech Note 2, Iss. 1 3
3
C 27600 LI = π 2 RH I = π 2 × 250 = 78,685,000 км P 749 Im 3
3
C 27600 LII = π 2 RH II = π 2 × 250 = 95 302 000 км 703 PI Im
Для получения дополнительной информации свяжитесь с гоночным подразделением: [электронная почта защищена]
© Copyright SKF 2003 Были приняты все меры для обеспечения точности информации, содержащейся в этом документе, но мы не несем ответственности за любые убытки или ущерб, прямые, косвенные или косвенные, возникшие в результате использования информации, содержащейся в этом документе.
11/11
SKF (UK) Ltd — Racing Unit
Как определить подшипники по номеру подшипника
Если вы знакомы с процедурой номенклатуры подшипников и ее простыми расчетами, вы можете легко определить и расшифровать детали подшипника по его номеру.
Номер подшипника содержит много скрытой информации о самом подшипнике. Номер подшипника (номер шаблона) дает нам достаточно подробных сведений о подшипнике. В этом посте мы обсудим, как определять подшипники по номеру подшипника.
Давайте рассмотрим пример, чтобы легче понять номенклатуру подшипников. Предположим, у нас есть подшипник с номером модели 6305ZZ. Разобьем его на подкомпоненты. Здесь « 6 » обозначают тип подшипника. Есть несколько компаний, которые используют свою отдельную идентификационную номенклатуру. Однако большинство из них следуют общему стандарту номенклатуры подшипников.
Рис.1 — Номенклатура номеров подшипников
Типы подшипников и их код в подшипнике номер
Фиг.2 — Типы подшипников и их коды
Таким образом, теперь мы можем легко определить, что в случае подшипника 6305ZZ первая цифра «6» означает тип подшипника «Однорядный радиальный шарикоподшипник».
В случае дюймовых подшипников первая цифра подшипника будет ‘R’ . После «R» размер подшипника будет равен 1/16 и дюйма. Чтобы лучше понять это, давайте возьмем пример дюймового подшипника. Допустим, у нас есть подшипник Р4-3РС. Здесь R4 означает, что это дюймовой подшипник, размер отверстия которого составляет 4/16 -го или, можно сказать, 1/4 -го дюйма.
Серия подшипникови их код в подшипнике номер
Вторая цифра номера подшипника указывает серию подшипника. Серия подшипника обозначает ударную вязкость подшипника. Их:
Рис.3 — Серия (прочность) подшипника
Таким образом, теперь мы можем определить, что в случае подшипника 6305ZZ вторая цифра «3» означает, что подшипник имеет среднюю вязкость.
Размер отверстия подшипника
Третья и четвертая цифры номера шаблона подшипника указывают размер отверстия подшипника.Это внутренний диаметр подшипника, измеряемый в миллиметрах. Как правило, размер отверстия в пять раз равен третьей и четвертой цифрам номера подшипника. Однако от «0» до «3» эта формула не подразумевает. Размер отверстия, обозначенный от «0» до «3», составляет:
Рис.4 — Размер отверстия подшипника
Примечание : Если нет четвертой цифры, то цифра 3 -я цифра указывает размер отверстия в мм. Например: в случае подшипника 636 размер отверстия подшипника будет 6 мм.
Таким образом, теперь мы можем определить, что в случае подшипника 6305ZZ третья и четвертая цифры «05» означают, что размер отверстия подшипника составляет 25 мм.
Экранирование / уплотнение / Специальность подшипника в подшипнике №
Последние буквы подшипника указывают на наличие / отсутствие / тип защиты или уплотнения и другие особенности подшипника. Различные типы показаний:
Рис. 5 — Уплотнение / Экранирование / Любые другие детали подшипника
Таким образом, теперь мы можем определить, что в случае подшипника 6305ZZ последние буквы « ZZ » означают, что подшипник защищен с обеих сторон.
Подойдя к заключению, теперь мы можем легко расшифровать номера подшипников большинства подшипников. Подшипник 6305ZZ в данном случае означает «это однорядный радиальный шарикоподшипник средней жесткости с диаметром отверстия 25 мм, экранированный с обеих сторон.
Интересное ???? Не правда ли? Это весело, чтобы расшифровать номер подшипника. Попробуйте еще несколько шаблонов подшипников и проверьте, насколько вы точны.
Рекомендуемые сообщения : Как сделать простой инвертор в домашних условиях - шаг за шагом Что такое клещи (клещевые щипцы) - типы, принцип работы и порядок эксплуатации
Ратна — B.E (информатика) и имеет опыт работы в IT-индустрии Великобритании. Она также является активным веб-дизайнером. Она является автором, редактором и основным партнером Electricalfundablog.
Детали подшипников качения и частота отказов
Подшипники качения состоят из нескольких четко дифференцированных компонентов: внутреннего кольца, шариков или роликов, сепаратора и внешнего кольца.
Износ каждого из этих элементов приведет к возникновению одной или нескольких характерных частот сбоя в частотном спектре, что позволит нам быстро и легко идентифицировать.Четыре возможных частоты выхода из строя подшипников:
- BPFO (внешняя частота прохода шарика) или частота отказа внешнего кольца. Физически соответствует количеству шариков или роликов, которые проходят через заданную точку внешнего кольца каждый раз, когда вал совершает полный оборот.
- BPFI (Внутренняя частота прохода шарика) или частота отказа внутреннего кольца. Физически соответствует количеству шариков или роликов, которые проходят через заданную точку внутренней дорожки каждый раз, когда вал делает полный оборот.
- BSF (Частота вращения шарика) или частота отказов тела качения. Физически соответствует количеству оборотов шарика или ролика подшипника каждый раз, когда вал делает полный оборот.
- FTF (Основная частота поезда) или частота отказов клетки. Физически соответствует количеству оборотов, которое делает сепаратор подшипника каждый раз, когда вал делает полный оборот.
Формулы для расчета частот выхода из строя подшипников
Каждый подшипник имеет свои геометрические характеристики, по которым мы можем определить его частоту отказов.Эти частоты появятся в спектральных характеристиках при износе подшипника, и формулы для его расчета показаны на рисунке 9.2. Для большинства подшипников эти неисправные частоты не будут целыми числами, так что доминирующая вибрация при дефекте любого из компонентов подшипника будет несинхронной (не совпадающей с гармониками частоты вращения).
Когда один из компонентов подшипника поврежден, мы будем различать в частотном спектре основную частоту, соответствующую поврежденному элементу, всегда сопровождаемую гармониками.В тех случаях, когда физические параметры подшипников неизвестны, существуют некоторые эмпирические формулы, которые позволят нам определить частоту отказов дорожек подшипников и сепаратора в зависимости от количества тел качения и скорости вращения:
`sf» BPFO «= sf» 0,4 «xx sf» N «_sf» B «xx sf» RPM «`
`sf» BPFI «= sf» 0,6 «xx sf» N «_sf» B «xx sf» RPM «`
`sf» FTF «= sf» 0,4 «xx sf» об / мин «`
Влияние изменения угла контакта на частоту выхода подшипников из строя
Частоты отказов подшипников в соответствии с математическими формулами, приведенными выше на Рисунке 9.2, зависят от угла контакта, поэтому любое небольшое его изменение приведет к изменению идеальных частот выхода из строя подшипника, что затруднит идентификацию этих частот в спектре. Возможные причины, которые могут вызвать изменение контактного угла, могут быть самыми разнообразными: несоосность, термический рост, чрезмерная затяжка болтов, точечная коррозия или отслаивание дорожек подшипников и т. Д. Все это будет влиять на эти предварительно рассчитанные частоты (идеальные частоты), так что не точно совпадают с частотами, которые появляются в спектре (фактическими частотами), и поэтому в некоторых случаях должен быть разрешен определенный уровень запаса при идентификации неисправных частот.
Расчет справедливой стоимости AB SKF (publ) (STO: SKF B)
Сегодня мы рассмотрим один из способов оценки внутренней стоимости AB SKF (publ) (STO: SKF B) путем прогнозирования ее будущих денежных потоков и затем дисконтируем их до сегодняшней стоимости. Для этой цели мы воспользуемся моделью дисконтированного денежного потока (DCF). Верите вы или нет, но это не так уж и сложно, как вы увидите на нашем примере!
Мы обычно считаем, что стоимость компании — это приведенная стоимость всех денежных средств, которые она будет генерировать в будущем.Однако DCF — это лишь один из многих показателей оценки, и он не лишен недостатков. Если у вас все еще есть животрепещущие вопросы об этом типе оценки, взгляните на аналитическую модель Simply Wall St.
Ознакомьтесь с нашим последним анализом для AB SKF
Модель
Мы используем так называемую двухэтапную модель, что просто означает, что у нас есть два разных периода темпов роста денежных потоков компании. Обычно первая стадия — более высокий рост, а вторая стадия — более низкая фаза роста.Для начала нам нужно получить оценки денежных потоков на следующие десять лет. По возможности мы используем оценки аналитиков, но когда они недоступны, мы экстраполируем предыдущий свободный денежный поток (FCF) из последней оценки или заявленной стоимости. Мы предполагаем, что компании с сокращающимся свободным денежным потоком замедлят темпы сокращения, и что компании с растущим свободным денежным потоком увидят замедление темпов роста в течение этого периода. Мы делаем это, чтобы отразить тот факт, что в первые годы рост замедляется больше, чем в последующие годы.
Обычно мы предполагаем, что доллар сегодня более ценен, чем доллар в будущем, и поэтому сумма этих будущих денежных потоков дисконтируется до сегодняшней стоимости:
Оценка 10-летнего свободного денежного потока (FCF)
2021 | 2022 | 2023 | 2024 | 2025 | 2026 | 2027 | 2027 | | | | | |
Свободный денежный поток с рычагом (SEK, миллионы) | kr4.88b | kr6.51b | kr6.93b | kr7.21b | kr7.43b | kr7.59b | kr7.72b | kr7.82b | .93 | |||
Аналитик x11 | Аналитик x12 | Аналитик x7 | Est @ 4,1% | Est @ 2,99% | Est @ 2,21% | Est @ 1,66% | Est @ | Est @ Est @ 1.01%Est @ 0.83% | ||||
Текущая стоимость (SEK, миллионы) со скидкой при 6,3% | 4,6 тыс. Шведских крон | 5,8 тыс. Шведских крон | 5,8 тыс. Рупий | 5,6 тыс. Рупий | 5,5 тыс. Шведских крон | тыс. Рупий | 5,0 тыс. Рупий | 4,8 тыс. Рупий | 4,6 тыс. Рупий | 4,3 тыс. Рупий |
(«Est» = темп роста свободного денежного потока по оценке Simply Wall St)
Текущая стоимость 10-летнего денежного потока ( PVCF) = kr51b
Второй этап также известен как конечная стоимость, это денежный поток бизнеса после первого этапа.Формула роста Гордона используется для расчета конечной стоимости при будущих годовых темпах роста, равных 5-летнему среднему значению доходности 10-летних государственных облигаций в размере 0,4%. Мы дисконтируем денежные потоки от терминала к сегодняшней стоимости при стоимости капитала 6,3%.
Конечное значение (TV) = FCF 2030 × (1 + g) ÷ (r — g) = 8,0 млрд крон × (1 + 0,4%) ÷ (6,3% — 0,4%) = 135 млрд крон
Приведенная стоимость конечной стоимости (PVTV) = TV / (1 + r) 10 = 135 крон ÷ (1 + 6,3%) 10 = 73 кроны
Общая стоимость, или стоимость собственного капитала, тогда является суммой приведенная стоимость будущих денежных потоков, которая в данном случае составляет 124 млрд. крон.На последнем этапе мы делим стоимость капитала на количество акций в обращении. По сравнению с текущей ценой акций в 250 крон, компания выглядит по справедливой стоимости с 8,3% дисконтом по сравнению с текущей ценой акций. Однако помните, что это всего лишь приблизительная оценка и, как и любая сложная формула, — мусор на входе, мусор на выходе.
OM: SKF B Дисконтированный денежный поток 5 апреля 2021 г.Важные допущения
Мы хотели бы отметить, что наиболее важными исходными данными для дисконтированного денежного потока являются ставка дисконтирования и, конечно же, фактические денежные потоки.Вы не обязаны соглашаться с этими вводными данными, я рекомендую повторить расчеты самостоятельно и поиграть с ними. DCF также не учитывает возможную цикличность отрасли или будущие потребности компании в капитале, поэтому не дает полной картины потенциальных результатов деятельности компании. Учитывая, что мы рассматриваем AB SKF как потенциальных акционеров, в качестве ставки дисконтирования используется стоимость капитала, а не стоимость капитала (или средневзвешенная стоимость капитала, WACC), которая учитывает заем.В этом расчете мы использовали 6,3%, что основано на бета-коэффициенте 1,132. Бета — это показатель волатильности акции по сравнению с рынком в целом. Мы получаем нашу бета-версию на основе средней по отрасли бета-тестирования глобально сопоставимых компаний с установленным пределом от 0,8 до 2,0, что является разумным диапазоном для стабильного бизнеса.
Двигаемся дальше:
Несмотря на свою важность, расчет DCF — это лишь один из многих факторов, которые необходимо оценить компании. Невозможно получить надежную оценку с помощью модели DCF.Вместо этого лучше всего использовать модель DCF для проверки определенных предположений и теорий, чтобы увидеть, приведут ли они к недооценке или переоценке компании. Например, если немного скорректировать темп роста конечной стоимости, это может резко изменить общий результат. Для AB SKF мы собрали три важных аспекта, которые вы должны учитывать:
- Риски : Показательный пример: мы обнаружили 2 предупреждающих знака для AB SKF , о которых вам следует знать.
- Прибыль в будущем : Каковы темпы роста SKF B по сравнению с аналогами и более широким рынком? Узнайте больше о консенсусе аналитиков на ближайшие годы, воспользовавшись нашей бесплатной диаграммой ожиданий роста аналитиков.
- Прочие солидные предприятия : Низкая задолженность, высокая доходность капитала и хорошие прошлые результаты являются основополагающими для сильного бизнеса. Почему бы не изучить наш интерактивный список акций с прочными основами бизнеса, чтобы узнать, есть ли другие компании, о которых вы, возможно, не рассматривали!
шт. Приложение Simply Wall St ежедневно проводит оценку дисконтированных денежных потоков для каждой акции на OM. Если вы хотите найти расчет для других акций, просто выполните поиск здесь.
Promoted
Если вы хотите торговать AB SKF, откройте счет на самой недорогой * платформе, которой доверяют профессионалы, Interactive Brokers.Их клиенты из более чем 200 стран и территорий торгуют акциями, опционами, фьючерсами, валютой, облигациями и фондами по всему миру с единого интегрированного счета.