ISO 76:2006 転がり軸受 — 静的定格荷重 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

国際規格は、ISO/IEC 指令で指定された規則に従って起草されます。 2.

技術委員会の主な任務は、国際規格を準備することです。技術委員会によって採択されたドラフト国際規格は、投票のためにメンバー団体に配布されます。国際規格として発行するには、投票するメンバー団体の少なくとも 75% による承認が必要です。

このドキュメントの一部の要素が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。

ISO 76 は、技術委員会 ISO/TC 4, 転がり軸受、小委員会 SC 8, 定格荷重と寿命によって作成されました。

この第 3 版は、技術的に改訂された第 2 版 (ISO 76:1987) を取り消して置き換えるものです。 ISO 76:1987/Amd 1:1999 を附属書 A に組み込みます。

序章

永久変形は、適度な大きさの静荷重下で転がり軸受の転動体と軌道面に現れ、荷重の増加とともに徐々に増加します。

特定のアプリケーションで軸受に現れる変形が、そのアプリケーションで軸受をテストすることによって許容されるかどうかを確認することは、多くの場合、実際的ではありません。したがって、選択した軸受の適合性を確立するには、他の方法が必要です。

経験上、最も負荷の高い転動体/レースウェイ接触の中心で、転動体直径の 0.000 1 の合計永久変形は、その後の軸受動作が損なわれることなく、ほとんどの軸受用途で許容できることが示されています。したがって、基本静定格荷重は、静等価荷重が定格荷重にほぼ等しいときにこの変形が発生するような大きさを与えられます。

さまざまな国でのテストは、問題の大きさの負荷が計算された接触応力に対応すると見なすことができることを示しています

  • 4 600 MPa 1)自動調心玉軸受の場合、
  • 4 他のすべてのボール ベアリングの場合は 200 MPa, および
  • すべてのローラーベアリングで4 000 MPa,

最も負荷の高い転動体/レースウェイ接触の中心。基本静定格荷重の計算式と係数は、これらの接触応力に基づいています。

許容静等価荷重は、動作の滑らかさと摩擦の要件、および実際の接触面の形状に応じて、基本静定格荷重よりも小さい、等しい、または大きい場合があります。これらの条件の経験のないベアリング ユーザーは、ベアリング メーカーに相談する必要があります。

1 スコープ

この国際規格は、関連する ISO 規格に示されているサイズ範囲内の転がり軸受の基本静定格荷重と静等価荷重の計算方法を規定しています。転がり軸受は、適正製造基準に従って一般的に使用されている高品質の硬化軸受鋼から製造されています。転がり接触面の形状に関しては基本的に従来の設計である。

この国際規格に従って実行された計算は、適用条件および/または内部設計のために、転動体と軌道輪の間の接触領域が大幅に切り捨てられている軸受については満足のいく結果をもたらしません。適用条件が軸受の通常の荷重分布からの逸脱を引き起こす場合、たとえばミスアライメント、予圧、または非常に大きなクリアランス、または特殊な表面処理またはコーティングが使用されている場合にも、同じ制限が適用されます。そのような状況が一般的であると想定する理由がある場合、ユーザーは推奨事項と静等価荷重の評価について軸受メーカーに相談する必要があります。

この国際規格は、転動体がシャフトまたはハウジングの表面で直接動作する設計には適用されません。

複列ラジアル軸受と複式スラスト軸受は、この規格で言及されている場合、対称であると推定されます。

さらに、負荷の高い用途に適用される静的安全係数のガイドラインが示されています。

2 参考文献

本書の適用には、以下の参考文献が不可欠です。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

3 用語と定義

このドキュメントの目的のために、ISO 5593 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。

3.1

静荷重

リングまたはワッシャーの相互の回転速度がゼロのときにベアリングに作用する荷重

3.2

基本静ラジアル定格荷重

最も負荷の高い転動体/レースウェイ接触の中心で計算された接触応力に対応するラジアル荷重
  • 自動調心玉軸受の場合は 4 600 MPa,
  • 4 他のすべてのラジアル ボール ベアリング タイプでは 200 MPa, および
  • すべてのラジアルころ軸受で 4 000 MPa

注記1:単列アンギュラ玉軸受の場合、ラジアル定格荷重は、軌道輪相互の純粋なラジアル変位を引き起こす荷重のラジアル成分を指します。

注記 2:これらの接触応力の場合、静荷重下では、転動体とレースウェイの総永久変形が発生します。これは、転動体直径の約 0.000 です。

3.3

基本静アキシアル定格荷重

最も負荷の高い転動体/レースウェイ接触の中心で計算された接触応力に対応する静的中心アキシアル荷重
  • 4 スラスト玉軸受の場合は 200 MPa, および
  • すべてのスラストころ軸受で 4 000 MPa

注記 1:これらの接触応力の場合、静荷重下では、転動体とレースウェイの総永久変形が発生します。これは、転動体の直径の約 0.000 です。

3.4

静等価ラジアル荷重

最も負荷の高い転動体/レースウェイ接触の中心で、実際の負荷条件下で発生するのと同じ接触応力を引き起こす静的ラジアル荷重

3.5

静等価アキシアル荷重

最も負荷の高い転動体/軌道接触の中心で、実際の負荷条件下で発生するのと同じ接触応力を引き起こす静的中心アキシアル荷重

3.6

静的安全係数

基本静定格荷重と静等価荷重との比。転動体とレースウェイの許容できない永久変形に対する安全マージンを与える

3.7

ローラー径

対称ローラーのローラー長さの中央を通る半径方向平面の理論上の直径

注記1円すいころの場合,適用直径は,ころの大端と小端の架空の鋭い角の直径の平均値に等しい。

注記2非対称凸ころの場合、適用直径は、ころとつばのない軌道がゼロ荷重で接触する点の直径の近似値です。

3.8

ローラー有効長

ローラーと軌道面との間の接触が最も短い場合の理論上の最大接触長さ

注記 1:通常、これは、ローラーの理論上の鋭い角の間の距離からローラーの面取りを差し引いた距離、または研削のアンダーカットを除いたレースウェイの幅のいずれか小さい方と見なされます。

3.9

公称接触角

軸受の軸に垂直な平面(ラジアル平面)と、軌道輪または座金によって転動体に伝達される力の合力の公称作用線との間の角度。

注記 1:非対称ころをもつ軸受の場合、公称接触角は、つばのない軌道との接触によって決まります。

3.10

ボールセットのピッチ径

軸受の一列に並んだ玉の中心を含む円の直径

3.11

ローラーセットのピッチ径

軸受の1列のころの中央でころの軸と交差する円の直径。

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 76 was prepared by Technical Committee ISO/TC 4, Rolling bearings, Subcommittee SC 8, Load ratings and life.

This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 76:1987), which has been technically revised. It incorporates ISO 76:1987/Amd 1:1999 in Annex A.

Introduction

Permanent deformations appear in rolling elements and raceways of rolling bearings under static loads of moderate magnitude and increase gradually with increasing load.

It is often impractical to establish whether the deformations appearing in a bearing in a specific application are permissible by testing the bearing in that application. Other methods are therefore required to establish the suitability of the bearing selected.

Experience shows that a total permanent deformation of 0,000 1 of the rolling element diameter, at the centre of the most heavily loaded rolling element/raceway contact, can be tolerated in most bearing applications without the subsequent bearing operation being impaired. The basic static load rating is, therefore, given a magnitude such that, approximately, this deformation occurs when the static equivalent load is equal to the load rating.

Tests in different countries indicate that a load of the magnitude in question can be considered to correspond to a calculated contact stress of

  • 4 600 MPa 1) for self-aligning ball bearings,
  • 4 200 MPa for all other ball bearings, and
  • 4 000 MPa for all roller bearings,

at the centre of the most heavily loaded rolling element/raceway contact. The equations and factors for the calculation of the basic static load ratings are based on these contact stresses.

The permissible static equivalent load could be smaller than, equal to or greater than the basic static load rating, depending on the requirements for smoothness of operation and friction, as well as on actual contact surface geometry. Bearing users without previous experience of these conditions will need to consult the bearing manufacturer.

1 Scope

This International Standard specifies methods of calculating the basic static load rating and the static equivalent load for rolling bearings within the size ranges shown in the relevant ISO standards, manufactured from contemporary, commonly used, high quality, hardened bearing steel in accordance with good manufacturing practice and basically of conventional design as regards the shape of the rolling contact surfaces.

Calculations carried out in accordance with this International Standard do not yield satisfactory results for bearings in which, because of application conditions and/or internal design, there is a considerable truncation of the area of contact between the rolling elements and the ring raceways. The same limitation applies where application conditions cause deviations from a normal load distribution in the bearing, for example misalignment, preload or extra large clearance or where special surface treatment or coatings are used. Where there is reason to assume that such conditions prevail, the user should consult the bearing manufacturer for recommendations and the evaluation of the static equivalent load.

This International Standard is not applicable to designs where the rolling elements operate directly on a shaft or housing surface, unless that surface is equivalent in all respects to the bearing surface it replaces.

Double-row radial bearings and double-direction thrust bearings are, when referred to in this International Standard, presumed to be symmetrical.

In addition, guidelines are given for static safety factors to be applied in heavy loaded applications.

2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 5593, Rolling bearings — Vocabulary
  • ISO 15241, Rolling bearings — Symbols for quantities
  • ISO/TR 10657:1991, Explanatory notes on ISO 76

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5593 and the following apply.

3.1

static load

load acting on a bearing when the speed of rotation of its rings or washers in relation to each other is zero

3.2

basic static radial load rating

radial load which corresponds to a calculated contact stress at the centre of the most heavily loaded rolling element/raceway contact of
  • 4 600 MPa for self-aligning ball bearings,
  • 4 200 MPa for all other radial ball bearings types, and
  • 4 000 MPa for all radial roller bearings

Note 1 to entry: In the case of a single-row angular contact bearing, the radial load rating refers to the radial component of that load which causes a purely radial displacement of the bearing rings in relation to each other.

Note 2 to entry: For these contact stresses, under static load, a total permanent deformation of rolling element and raceway occurs which is approximately 0,000 1 of the rolling element diameter.

3.3

basic static axial load rating

static centric axial load which corresponds to a calculated contact stress at the centre of the most heavily loaded rolling element/raceway contact of
  • 4 200 MPa for thrust ball bearings, and
  • 4 000 MPa for all thrust roller bearings

Note 1 to entry: For these contact stresses, under static load, a total permanent deformation of rolling element and raceway occurs which is approximately 0,000 1 of the rolling element diameter.

3.4

static equivalent radial load

static radial load which would cause the same contact stress at the centre of the most heavily loaded rolling element/raceway contact as that which occurs under the actual load conditions

3.5

static equivalent axial load

static centric axial load which would cause the same contact stress at the centre of the most heavily loaded rolling element/raceway contact as that which occurs under the actual load conditions

3.6

static safety factor

ratio between the basic static load rating and the static equivalent load, giving a margin of safety against inadmissible permanent deformation on rolling elements and raceways

3.7

roller diameter

theoretical diameter in a radial plane through the middle of the roller length for a symmetrical roller

Note 1 to entry: For a tapered roller, the applicable diameter is equal to the mean value of the diameters at the imaginary sharp corners at the large end and at the small end of the roller.

Note 2 to entry: For an asymmetrical convex roller, the applicable diameter is an approximation of the diameter at the point of contact between the roller and the ribless raceway at zero load.

3.8

effective roller length

theoretical maximum length of contact between a roller and that raceway where the contact is shortest

Note 1 to entry: This is normally taken to be either the distance between the theoretically sharp corners of the roller minus the roller chamfers, or the raceway width excluding the grinding undercuts, whichever is the smaller.

3.9

nominal contact angle

angle between a plane perpendicular to a bearing axis (a radial plane) and the nominal line of action of the resultant of the forces transmitted by a bearing ring or washer to a rolling element

Note 1 to entry: For bearings with asymmetrical rollers, the nominal contact angle is determined by the contact with the ribless raceway.

3.10

pitch diameter of ball set

diameter of the circle containing the centres of the balls in one row in a bearing

3.11

pitch diameter of roller set

diameter of the circle intersecting the roller axes at the middle of the rollers in one row in a bearing