ظرفيت حمل بار محوري ديناميكي

بيرينگ‌هاي لبه‌دار بر روي هر دو رينگ داخلي و خارجي مي‌توانند علاوه بر بار شعاعي بار محوري را نيز تحمل كنند. ظرفيت حمل بار محوري به توانايي سطوح لغزشي لبه‌ها و انتهاي رولرها در حمل بار بستگي دارد. عواملي نظير روانكاري، دماي كاركرد و انتقال حرارت از بيرينگ به محيط خارج تأثير زيادي در توانايي فوق دارند. (شكل زير)

 

با فرض شرايطي كه در زير خواهد آمد، بار محوري مجاز را مي‌توان با دقت كافي از رابطه زير محاسبه كرد.
Fap=K1Co104/n(d+D) -K2Fr
كه در آن
Fam= حداكثر بار مجاز محوري،KN
Co= ظرفيت اسمي حمل بار استاتيكي، KN
Fr= بار شعاعي بيرينگ، KN
N= سرعت دوراني،r/mim
d= قطرداخلي بيرينگ، mm
D=قطر خارجي بيرينگ،mm
K1= ضريب،
0.35 براي روانكاري با روغن
0.06 براي روانكاري با گريس
K2= ضريب،
0.1 براي روانكاري با روغن
0.06 براي روانكاري با گريس
معادله فوق براساس شرايط زير كه شرايطي طبيعي براي كاركرد بيرينگ‌ها مي‌باشند، صحيح است.
• اختلاف دمايي  60oc+ بين دماي كاركرد بيرينگ و دماي محيط
• ضريب انتقال حرارت ويژهC 0.5MW/mm2o c براي سطح بيروني رينگ خارجي
• ضريب لزجت  k≥2
براي روانكاري با گريس از لزجت روغن پايه گريس استفاده مي‌شود. اگر K كم‌تر از 2 باشد اصطكاك افزايش يافته و سايش بيشتري در بيرينگ ايجاد مي‌شود. اين اثرات با كاهش سرعت، استفاده از روغن محتوي افزودني‌هاي ضد سايش AW و يا EP كاهش مي‌يابد.
 وقتي از گريس به عنوان روانكار استفاده مي‌شود و بار محوري براي مدت طولاني اعمال مي‌شود. استفاده از گريس با خواص بيرون‌دهي روغن زياد (% 3 <مطابق DIN 51817 ) توصيه مي‌شود. همچنين روانكارهاي متعدد نيز توصيه شده است.
 مقادير بار مجاز Fap كه از رابطه فوق محاسبه مي‌شود براي بار محوري ثابت كه به صورت پيوسته عمل مي‌كند و در شرايط روانكاري كافي سطوح تماس لبه و انتهاي رولرها صحيح مي‌باشند. در شرايطي كه بار محوري بيراي مدت كوتاهي اعمال مي‌شوند مقادير محاسبه شده را مي‌توان در 2 ضرب نمود. همچنين براي بار محوري به صورت شوك، مقدار محاسبه شده را بايد در 3 ضرب نمود به شرطي كه از حدود مقاومت لبه كه در زير آمده است تجاوز نكند.
 براي جلوگيري از شكست لبه، بار محوري ثابت Fa هرگز نبايد از مقدار عددي زير بيشتر شود.
F a max=0.`0023D 1.7
 وقتي بار محوري براي مدت محدود يا كوتاهي عمل مي‌كند، مقدار بار محوري وارده بر بيرينگ نبايد از مقدار زير بيشتر باشد.
F a max=0.007D 1.7
كه در آن
F a max = حداكثر بار محوري پيوسته يا ناپيوسته، N
D = قطر خارجي بيرينگ، mm
 است. براي به دست آمدن توزيع يكنواخت بار بر روي لبه و دقت‌هاي حركتي كافي براي شفت، هنگام كاربرد رولربيرينگ‌هاي استوانه‌اي دو رديفه بدون قفسه تحت بار محوري زياد، بايد در طراحي به لنگي محوري و اندازه لبه سطوح اجزاي در برگيرنده بيرينگ توجه خاصي شود.
 در صورت تغيير شكل شفت به همراه بار محوري، لبه رينگ داخلي بايد فقط در نصف ارتفاع خود حمايت شود تا خرابي ناشي از تنش‌هاي متغير ايجاد نشود. مقادير توصيه شده قطر پله شفت das در بيرينگ آورده شده‌اند.