Laakereiden käyttöikä ja varmuuskerroin voidaan laskea standardoiduilla menetelmillä, jotka huomioivat erilaisia vaikuttavia tekijöitä. Yleisimmin käytetty menetelmä perustuu ISO 281 -standardiin, jossa huomioidaan muun muassa kuormitus, nopeus, voitelu ja materiaaliominaisuudet. Lasku voidaan tehdä seuraavilla vaiheilla:
1. Määritä vastaava dynaaminen kuorma (P):
- Radiaalilaakereille: P=Fr (radiaalikuorma) plus Fa (aksiaalikuorma)
- Painelaakerit: P=2.1 Fr plus Fa (Fr on säteittäinen kuorma, Fa on aksiaalinen kuorma)
2. Määritä dynaaminen peruskuormitus (C):
- Basic Dynamic Load Rating on valmistajan antama arvo, joka edustaa laakerin kantavuutta ja löytyy laakeriluetteloista tai teknisistä tiedoista.
3. Laske laakerin käyttöikä (L):
- Laakerin käyttöikä lasketaan kaavalla: L=(C / P)^p
- Eksponentti p otetaan yleensä 3:ksi kuulalaakereille ja 10/3:ksi rullalaakereille.
4. Määritä vaadittu käyttöikä (Lr):
- Vaadittu laakerin käyttöikä määräytyy sovelluskohtaisten vaatimusten ja odotettavissa olevien käyttöolosuhteiden perusteella.
5. Laske turvallisuuskerroin (SF):
- Turvallisuustekijä lasketaan vaaditun käyttöiän ja laakerin käyttöiän suhteena: SF=Lr / L
Vaikuttavia tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa laakerin käyttöikään ja turvallisuustekijään, ovat:
1. Kuorma: Suuremmat kuormat voivat lyhentää laakerin käyttöikää, kun taas kevyemmät kuormat voivat pidentää sitä.
2. Nopeus: Suuremmat nopeudet voivat lyhentää laakerin käyttöikää lisääntyneen lämmön ja kitkan vuoksi.
3. Voitelu: Oikea voitelu on ratkaisevan tärkeää kitkan ja kulumisen minimoimiseksi ja laakerien käyttöiän pidentämiseksi.
4. Lämpötila: Korkeat lämpötilat voivat lyhentää laakerin käyttöikää lämpölaajenemisen ja lisääntyneen jännityksen vuoksi.
5. Likaantuminen: Hiukkaset tai epäpuhtaudet käyttöympäristössä voivat nopeuttaa kulumista ja lyhentää laakerin käyttöikää.
6. Virheellinen kohdistus: Liiallinen kohdistusvirhe laakerin ja sen liitososien välillä voi vaikuttaa kuorman jakautumiseen ja lisätä jännitystä, mikä lyhentää laakerin käyttöikää.
7. Asennus ja huolto: Oikea asennus, kohdistus ja säännöllinen huolto pidentävät laakerien käyttöikää.
On tärkeää huomata, että laskelmat antavat arvion laakerin käyttöiästä ja turvakertoimesta ja voivat vaihdella erityisten käyttöolosuhteiden ja todellisten tekijöiden mukaan. Tarkkojen laskelmien ja laakerien valinnassa suositellaan laakereiden valmistajien luetteloita, teknisiä resursseja tai asiantuntija-apua.