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Oft ist es erforderlich weitere Einflüsse und Bedingungen in der Auslegung von Wälzlagern zu berücksichtigen. Dazu bietet DIN ISO 281 eine Modifizierung der Berechnung der Lebensdauer an.

                                                    Lna = a1 · a2 · a3 · L10

bzw.

                                                    Lnah = a1 · a2 · a3 · L10h

wobei

a1 - Lebensdauerbeiwert für die Erlebenswahrscheinlichkeit
a2 - Lebensdauerbeiwert für besondere Lagerausführungen
a3 - Lebensdauerbeiwert für Betriebsbedingungen

Lebensdauerbeiwert a1 für die Erlebenswahrscheinlichkeit

Die Erlebenswahrscheinlichkeit (Zuverlässigkeit) von 90% für die nominelle Lebensdauer bedeutet, dass wahrscheinlich 10% der Lager während der Betriebsdauer ausfallen.

Wenn diese Ausfallrate bei wichtigen Baugruppen nicht toleriert werden kann, besteht die Aufgabe in der Auslegung eine höhere Erlebenswahrscheinlichkeit zugrunde zu legen. Mit dem Lebensdauerbeiwert a1 kann die nominelle Lebensdauer L10 in eine Lebensdauer mit höherer Erlebenswahrscheinlichkeit bzw. kleinerer Ausfallrate umgerechnet werden.

Nach DIN ISO 281/A2 ist

wobei

S - geforderte Erlebenswahrscheinlichkeit in %
e - Weibull-Exponent. Für Wälzlager ist der Erfahrungswert e=1,5 einzusetzen.

Lebensdauerbeiwerte a2 und a3

Die Faktoren a2 und a3 sollen weitere Einflüsse berücksichtigen:

  • Eigenschaften des Lagerwerkstoffs
  • Wärmebehandlung
  • Schmierstoffzustand bei Betriebsdrehzahl und Temperatur
  • Reinheit des Schmiermittels
  • Hydrodynamische Schmiereffekte

Die Aufzählung zeigt, dass hier alle möglichen Einflüsse berücksichtigt werden können. Genaue Kenntnisse über diese Einflüsse und ihr Zusammenspiel ist bisher nur teilweise bekannt. Hier sollte der Konstrukteur entsprechende Angaben und Erfahrungen vom Lagerhersteller erfagen.

Gelegentlich werden die Faktoren zusammengefaßt:

                                                             a23 =a2 · a3

Die Wälzlagerpraxis, S. 188 ff [4] liefert eine Beschreibung zur Abschätzung des Lebensdauerbeiwertes a23. Auch die Berechnungssoftware für Maschinenelemente MDESIGN www.mdesign.de der Firma TEDATA berücksichtigt in ihrem Berechnungsmodul Wälzlager, Ausgabe 2002" den Faktor a23 in der erweiterten Lebensdauerberechnung.

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