Rullende lineære lejer, såsom runde aksler og bøsninger, profilerede skinneguider, krydsede rulleskinner og endda kugleskruer, har to specifikationer for belastningskapacitet – dynamisk belastningskapacitet og statisk belastningskapacitet – som er baseret på forskellige driftsparametre og ydelseskriterier og er uafhængige af hinanden. For at kunne dimensionere og vælge et lineært rulleelementleje eller en kugleskrue præcist er det vigtigt at forstå forskellene mellem dem, og hvornår de hver især anvendes.
Billeder: Schaeffler Group Inc.
Billedkredit: The Barden Corporation
Dynamisk belastningskapacitet, C, er baseret på empirisk prøvning, hvor en belastning, der er konstant i størrelse og normal til de belastningsbærende overflader, gør det muligt for lejet at opnå en defineret vandringsafstand (lineær styring) eller et bestemt antal omdrejninger (kugleskrue) uden udmattelse. Udmattelse defineres som tilstedeværelsen af afskalning på overfladen af rulleelementerne eller løbebanerne.
Den dynamiske belastningskapacitet anvendes til at bestemme den nominelle levetid for et rulleleje. Denne levetid kaldes almindeligvis L10-levetiden, fordi det er den levetid, som 90 % af en gruppe af identiske lejer forventes at opnå under faste belastnings- og hastighedsbetingelser.
For lineære lejer, der anvender kugler:
For lineære lejer, der anvender ruller:
L10 = beregnet (nominel) levetid for lejet
C = grundlæggende dynamisk belastningskapacitet
F = påført belastning
Dynamisk belastningskapacitet og L10-levetidsberegning er defineret i ISO 14728-1-standarden for lineære lejer og i ISO 3408-5-standarden for kugleskruer. Standarden for kugleskruer angiver, at den dynamiske belastningskapacitet er baseret på en L10-levetid på 1 million omdrejninger. Standarden for lineære lejer tillader imidlertid, at den dynamiske belastningskapacitet specificeres for en L10-levetid på enten 50.000 m eller 100.000 m.
Grundlaget for L10-levetiden for lineære lejer er vigtigt at være opmærksom på – især når man sammenligner lineære føringer fra forskellige producenter, eller endda fra forskellige serier fra samme producent. Hvis en lineær føring, hvis dynamiske bæreevne er baseret på 100.000 m, sammenlignes med en lineær føring, hvis dynamiske bæreevne er baseret på 50.000 m, skal en af følgende omregninger anvendes: Divider den 50.000 m belastningskapacitet med 1,26 ELLER multiplicer den 100.000 m belastningskapacitet med 1,26. (Denne artikel forklarer, hvordan omregningsfaktoren 1,26 er udledt.)
Husk, at den nominelle L10-levetid er en teoretisk levetid baseret på et rent miljø, korrekt smøring og korrekt montering. Lejerens faktiske driftslevetid kan påvirkes negativt af forurening, manglende smøring, forkert montering og andre faktorer.
Statisk belastningskapacitet, C0, er den belastning, som et leje kan modstå, før summen af kuglens og løbebanens deformation er lig med 0,01 procent af (0,0001 gange) kuglediameteren, som defineret i ISO 14728-2. Statisk belastningskapacitet er næsten altid højere end dynamisk belastningskapacitet, fordi dens begrænsning er plastisk deformation af kugle- og løbebane-materialet, som opstår, når lejet påføres belastningen i statisk (ikke bevægelig) eller langsomt bevægelig tilstand.
Billedkredit: Bosch Rexroth Corp.
Statiske belastninger er ofte resultatet af stød mod lejet, som er uplanlagte og vanskelige at kvantificere. Derfor anbefaler producenter af lineære lejer og kugleskruer at anvende en statisk sikkerhedsfaktor, afhængigt af applikationstypen og driftsbetingelserne. Den statiske sikkerhedsfaktor er forholdet mellem den nominelle statiske grundbelastning og den maksimale kombinerede statiske belastning, der påføres lejet. Den kan variere fra 2 for jævne driftsforhold med lav risiko for vibrationer til så højt som 5 eller 6 for applikationer, der kan blive udsat for alvorlige stødbelastninger.
S0 = sikkerhedsfaktor for statisk belastning
C0 = statisk belastningskapacitet
F0max = maksimal kombineret statisk belastning
Kredit for billede: Bosch Rexroth Corp.