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Überblick
Tragzahlen
Statische Tragzahl wälzgelagerter Gelenkköpfe
Die statische Tragzahl C0 eines wälzgelagerten Gelenkkopfes entspricht derjenigen
radial wirkenden statischen Belastung, die eine gesamte bleibende Verformung von
1/10.000 des Wälzkörperdurchmessers an der am höchsten beanspruchten
Berührungsstelle zwischen Wälzkörper und Laufbahn hervorruft.
Statische Tragzahl gleitlagergelaterter Gelenkköpfe
Die statische Tragzahl C0 eines gleitgelagerten Gelenkkopfes ist diejenige radiale
statische Belastung, bis zu der noch keine bleibende Verformung am schwächsten
Gehäusequerschnitt auftritt. Sie beinhaltet eine mindestens 1,2-fache
Sicherheit gegenüber der Streckgrenze des verwendeten Gelenkkopf-Werkstoffes.
Dynamische Tragzahl wälzgelagerter Gelenkköpfe
Die dynamische Tragzahl C eines wälzgelagerten Gelenkkopfes ist diejenige,
in Größe und Richtung unveränderliche radiale äußere Belastung, bei der 90%
einer größeren Menge offensichtlich gleicher Gelenkköpfe 1 Million
Umdrehungen oder Schwenkbeweg erreichen oder überschreiten.
Dynamische Tragzahl gleitlagergelaterter Gelenkköpfe
Die dynamische Tragzahl C ist ein Kennwert für die Berechnung von
gleitgelagerten, wartungsfreien
DURBAL®-Hochleistungs-Gelenkköpfen, die dynamisch beansprucht werden, also unter
Belastung Kipp-, Schwenk- oder Drehbewegungen ausführen.
Tragzahlangaben sind stets
von der jeweils zugrunde liegenden Definition abhängig.
Aus diesem Grund können Tragzahlangaben verschiedener Hersteller nicht ohne
weiteres miteinander verglichen werden.
Betriebstemperaturen
Wälzgelagerte DURBAL®-Hochleistungs-Gelenkköpfe können im Temperaturbereich von
-45 °C bis +120 °C eingesetzt werden.
Ohne Einschränkung in der Belastbarkeit
reicht der Temperaturbereich für gleitgelagerte DURBAL®-Hochleistungs-Gelenkköpfe
von -30 °C bis +60 °C. Bei höheren Temperaturen tritt eine Verminderung der
Tragfähigkeit ein, die in der Berechnung der Gebrauchsdauer durch den Temperaturfaktor
c2 berücksichtigt wird.
Belastungen
Maßgebend für Auswahl und Berechnung
von DURBAL®-Hochleistungs-Gelenkköpfen ist die Größe, die Richtung und die Art
der Belastung.
Radiale und kombinierte Belastungen
DURBAL®-Hochleistungs-Gelenkköpfe
sind vorzugsweise zur Aufnahme hoher Radialbelastungen konzipiert. Daneben können
sie auch für kombinierte Belastungen mit einem Axiallastanteil bis maximal 20% der
jeweiligen Radialbelastung eingesetzt werden.
Einseitig wirkende Belastung
Die Belastung wirkt in diesem Fall immer in die gleiche Richtung, d.h. die Lastzone
liegt immer im gleichen Lagerabschnitt.
Wechselseitig wirkende Belastung
Bei wechselseitiger Belastung werden gegenüberliegende Lastzonen abwechselnd
be- und entlastet, d.h. die Last wechselt ständig die Richtung um ca. 180°.
Schwenkwinkel
Der Schwenkwinkel ist die Auslenkung des Gelenkkopfes von einer Endlage in die
andere. Für die Berechnung der Lebens- bzw. Gebrauchsdauer ist der halbe
Schwenkwinkel β einzusetzen.
Kippwinkel
Der Kippwinkel, auch Einstellwinkel
genannt, gibt die mögliche Auslenkung der Gelenkkugel bzw. des Innenringes zur
Gelenkkopfschaftaxe in Grad an.
Bei wälzgelagerten DURBAL®-Hochleistungs-Gelenkköpfen
entspricht der in den Tabellen angegebene Kippwinkel α der maximal
möglichen Auslenkung, die durch die beidseitigen Deckscheiben begrenzt ist.
Es ist dabei
zu beachten, dass dieser Kippwinkel weder während des Betriebes noch während
der Montage überschritten wird, da sonst eine Beschädigung der Deckscheiben
hervorgerufen werden kann.
Bei gleitgelagerten DURBAL®-Hochleistungs-Gelenkköpfen
unterscheidet man zwischen Kippwinkel α1 und α2.
Wird die Auslenkung nicht durch
angrenzende Bauteile eingeschränkt, kann der volle Kippwinkel α1 ausgenutzt werden,
ohne dass dadurch die Gelenkkopftragfähigkeit beeinträchtigt wird.
Der Kippwinkel α2 ist die Grenze der Auslenkung bei Verwendung einer
Gabel als Anschlussteil.
Lebensdauer
Der Begriff Lebensdauer findet bei
Wälzgelagerten DURBAL®-Hochleistungs-Gelenkköpfen Anwendung und ist diejenige
Anzahl von Schwenkbewegungen oder Umdrehungen bzw. die Anzahl von
Betriebsstunden, die der Gelenkkopf aushält bevor erste Anzeichen von
Materialermüdung an den Wälzkörpern oder Laufbahnen auftreten.
Aufgrund
vieler schwer oder nicht erfassbaren Einflussfaktoren ist die Lebensdauer von
mehreren offensichtlich gleichen Lagern unter gleichen Betriebsbedingungen
unterschiedlich. Bei den nachstehenden Lebensdauer-Berechnungsverfahren von
wälzgelagerten DURBAL®-Hochleistungs-Gelenkköpfen wird deshalb eine
nominelle Lebensdauer errechnet, die von mindestens 90% einer größeren
Anzahl gleicher Gelenkköpfe erreicht oder überschritten wird.
Gebrauchsdauer
Der Begriff Gebrauchsdauer findet Anwendung bei
gleitgelagerten DURBAL®-Hochleistungs-Gelenkköpfen.
Unter der Gebrauchsdauer versteht man die Anzahl der Schwenkbewegungen bzw.
die Anzahl von Betriebsstunden, die gleitgelagerte DURBAL®-Hochleistungs-Gelenkköpfe
erreichen, bevor sie durch Materialermüdung, Verschleiß, Vergrößerung der Lagerluft
oder durch Anstieg des Lagerreibmomentes unbrauchbar werden.
Die Gebrauchsdauer wird außer
von der Größe und Art der Belastung von vielen weiteren teilweise nur schwer
erfassbaren Faktoren beeinflußt. Die Berechnung einer genauen Gebrauchsdauer ist
daher nicht möglich. Praxisnahe Richtwerte für die Gebrauchsdauer können
jedoch mit den nachstehenden Berechnungsverfahren, welchem zahlreiche Ergebnisse
aus Dauerlauftests und jahrzehntelange Erfahrungswerte zugrunde liegen, ermittelt
werden. Die so ermittelten Werte werden von den meisten DURBAL®-Hochleistungs-Gelenkköpfen
erreicht, vom Großteil sogar weit überschritten.
Die spezifischen Einsatzbedingungen und die
Einbausituation von Gelenkköpfen und Gelenklagern
variieren in der Praxis sehr stark
und lassen sich daher durch einen Hersteller
in einem Katalog nicht verallgemeinern.
In allen Fällen muss der Anwender die bei der
Auswahl zu Grunde gelegten theoretischen
Parameter mit den tatsächlich
in der Praxis
vorliegenden Einsatzbedingungen abgleichen
und die Eignung des Gelenkkopfes bzw.
Gelenklagers in der Praxis überprüfen. Es
obliegt dem Anwender die für die konkrete
Anwendung sinnvollen Sicherheitsfaktoren
und Wartungsintervalle zu definieren.
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