ISO 281:1990
(Main)Rolling bearings — Dynamic load ratings and rating life
Rolling bearings — Dynamic load ratings and rating life
Specifies methods of calculating the basic dynamic load rating of rolling bearings, manufactured from hardened steel, as well as the basic rating life and the adjusted rating life. Does not apply to designs where the rolling elements operate directly on a shaft or housing surface.
Roulements — Charges dynamiques de base et durée nominale
Kotalni ležaji - Dinamične nosilnosti in računska življenjska doba
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
ISO
INTERNATIONAL
281
STANDARD
First edition
1990-12-01
Rolling bearings - Dynamit load ratings and
rating life
Roulemen ts - Charges dynamiques de base et durke nominale
Reference number
ISO 281 : 1990 (E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 281 : 1990 (EI
Page
Contents
. . .
. . . Ill
Foreword .
Introduction. . . . . iv
. . . 1
1 Scope .
............................................. . . . 1
2 Normative references
. . . 1
3 Definitions .
r)
4 Symbols . L
...................................................
5 Radial ball bearings 2
6 Thrust ball bearings . 6
................................................. 7
7 Radial roller bearings
.................................................
8 Thrust roller bearings 8
...................................................
9 Adjusted rating life 10
Annex A : Bibliography. 12
0 ISO 1990
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any
means, electronie or mechanical, including photocopying and microfilm, without Permission in
writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO281:1990 (EI
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. Esch 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, govern-
mental 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires ap-
proval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard ISO 281 was prepared by Technical Committee ISO/TC 4,
Rolling bearings.
This first edition of ISO 281 cancels and replaces the first edition of ISO 281-1 : 1977,
of which it constitutes a technical revision.
Annex A of this International Standard is for information only.
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ISO 281 :1990 (EI
Introduction
lt is often impractical to establish the suitability of a bearing selected for a specific
application by testing a sufficient number of bearings in that application. However, life
(as defined in 3.1) is a Primar-y representation of the suitability. A reliable life calculation
is therefore considered to be an appropriate and convenient Substitute for testing. The
purpose of this International Standard is to provide the required basis for life
calculation.
The present state of knowledge does not enable this International Standard to include
specific values of the life adjustment factors for special bearing properties and
operating conditions. Values of these factors must therefore be decided on the basis of
experience, usually in consultation with the bearing manufacturer.
Calculations according to this International Standard do not yield satisfactory results
for bearings subjected to such application conditions and/or of such internal design
which result in considerable truncation of the area of contact between the rolling
elements and the ring raceways. Unmodified calculation results are thus not
applicable, for example, to groove ball bearings with filling Slots which project
substantially into the baII/raceway contact area when the bearing is subjected to load
in the application.
Calculations according to this International Standard do not yield satisfactory results
for bearings subjected to such application conditions which Cause deviations from a
normal load distribution in the bearing, for example misalignment, housing or shaft
deflection, rolling element centrifugal forces or other high Speed effects, and preload
or extra large clearance in radial bearings. Where there is reason to assume that such
conditions prevail, the user should consult the bearing manufacturer for
recommendations and evaluation of equivalent load and Iife.
Revisions of this International Standard will be required from time to time, as the result
of new developments or in the light of new information concerning specific bearing
types and materials.
Detailed background information regarding the derivation of formulae and factors
given in this International Standard may be found in ISO/TR 8646.
iv
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ISO 281 : 1990 (EI
INTERNATIONAL STANDARD
Dynamit load ratings and rating life
Rolling bearings -
3 Definitions
1 Scope
For the purposes of this International Standard, the definitions
This International Standard specifies methods of calculating
the basic dynamic load rating of rolling bearings within the size given in ISO 5593, together with the following, apply.
ranges shown in the relevant ISO publications, manufactured
from contemporary, commonly used, good quality hardened
3.1 life: For an individual rolling bearing, the number of
steel in accordance with good manufacturing practice and
revolutions which one of the bearing rings (or washers) makes
basically of conventional design as regards the shape of rolling
in relation to the other ring (or washer) before the first evidente
contact surfaces.
of fatigue develops in the material of one of the rings (or
washers) or rolling elements.
This International Standard also specifies methods of
calculating the basic rating life, which is the life associated with
3.2 reliability (in the context of bearing Iife) : For a group of
90 % reliability, with commonly used material and manufactur-
apparently identical rolling bearings, operating under the same
ing quality, and with conventional operating conditions. In ad-
conditions, the percentage of the group that is expected to at-
dition, it specifies methods of calculating adjusted rating life, in
tain or exceed a specified Iife.
which various reliabilities, special bearing propet-ties and
specific operating conditions are taken into account by means
The reliability of an individual rolling bearing is the probability
of life adjustment factors.
that the bearing will attain or exceed a specified Iife.
This International Standard is not applicable to designs where
3.3 basic rating life: For an individual rolling bearing, or a
the rolling elements operate directly on a shaft or housing sur-
group of apparently identical rolling bearings operating under
face, unless that surface is equivalent in all respects to the bear-
the same conditions, the life associated with 90 % reliability,
ing ring (or washer) raceway it replaces.
with contemporary, commonly used material and manufactur-
ing quality, and under conventional operating conditions.
Double row radial bearings and double direction thrust bearings
are, when referred to in this International Standard, presumed
to be symmetrical.
3.4 adjusted rating life: The rating life obtained by adjust-
ment of the basic rating life for a desired reliability level, special
Further Iimitations concerning particular types of bearings are
bearing proper-Ges and specific operating conditions.
included in the relevant clauses.
3.5 basic dynamic radial load rating: That constant sta-
tionary radial load which a rolling bearing could theoretically
endure for a basic rating life of one million revolutions.
2 Normative references
In the case of a Single row angular contact bearing, the radial
The following Standards contain provisions which, through
load rating refers to the radial component of that load which
reference in this text, constitute provisions of this International
Causes a purely radial displacement of the bearing rings in rela-
Standard. At the time of publication, the editions indicated
tion to each other.
were valid. All Standards are subject to revision, and Parties to
agreements based on this International Standard are encouraged
3.6 basic dynamic axial load rating : That constant centric
to investigate the possibility of applying the most recent
axial load which a rolling bearing could theoretically endure for
editions of the Standards indicated below. Members of IEC and
a basic rating life of one million revolutions.
ISO maintain registers of currently valid International Stan-
dards.
3.7 dynamic equivalent radial load: That constant sta-
ISO 76 : 1987, Rolfing bearings - Static load ratings. tionary radial load under the influence of which a rolling bearing
would have the same life as it will attain under the actual load
ISO 5593 : 1984, Rolling bearings - Vocabulary. conditions.
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ISO 281 : 1990 (E)
F, = bearing axial load = axial component of actual bearing
3.8 dynamic equivalent axial load: That constant centric
axial load under the influence of which a rolling bearing would load, in newtons
have the same life as it will attain under the actual load con-
basic rating life, in million revolutions
bo =
ditions.
L
adjusted rating life, in million revolutions
na =
applicable in the calculatio n of load L roller length applicable in the calculation of load
3.9 roller diameter
we =
ratings : The diameter at the middle of the roller. ratings, in millimetres
P, =
dynamic equivalent radial load, in newtons
NOTE - For a tapered roller this is equal to the mean value of the
diameters at the theoretically sharp corners at the large end and at the Pa = dynamic equivalent axial load, in newtons
small end of the roller.
x = dynamic radial load factor
For an asymmetrical convex roller this is an approximation of the
Y = dynamic axial load factor
diameter at the Point of contact between the roller and the ribless
raceway at zero load.
z = number of balls or rollers in a Single row bearing;
number per row of a multi-row bearing with the same
3.10 roller length applicable in the calculation of load number of balls or rollers per row
ratings : The theoretical maximum length of contact between a
a1 = life adjustment factor for reliability (see 9.3)
roller and that raceway where the contact is shortest.
a2 =
life adjustment factor for special bearing proper-Ges (sec
NOTE - This is normally taken to be either the distance between the 9.4)
theoretically sharp corners of the roller minus the roller chamfers or the
a3 = life adjustment factor for operating conditions (see 9.5)
raceway width excluding the grinding undercuts, whichever is the
smaller.
6, = rating factor for contemporary, normally used material
and manufacturing quality, the value of which varies
with bearing type and design
3.11 nominal contact angle : The angle between a plane
perpendicular to the bearing axis and the nominal line of action
e = Iimiting value of F,IF, for the applicability of different
of the resultant of the forces transmitted by a bearing ring to
values of factors X and Y
a rolling element.
=
factor which depends on the geometry of the bearing
f
C
components, the accuracy to which the various
3.12 pitch diameter of a ball set: The diameter of the circle
components are made, and the material
containing the centres of the balls in one row in a bearing.
factor which depends on the geometry of the bearing
f
0 =
components and on the applicable stress levell)
3.13 pitch diameter of a roller set: The diameter of the
=
i number of rows of balls or rollers in a bearing
circle intersecting the roller axes at the middle of the rollers in
=
one row in a bearing. a nominal contact angle of a bearing, in degrees
3.14 conventional operating conditions : Conditions
5 Radial ball betarings
which may be assumed to prevail for a bearing which is proper-
ly mounted and protected from foreign matter, adequately
5.1 Basic dynamic radial load rating
Iubricated, conventionally loaded, not exposed to extreme
temperature and not run at exceptionally low or high Speed.
The basic dynamic radial load rating, C,, for radial and angular
contact ball bearings is given by
C, = b,f,(icosa)o~7Z2’3Dw’,8
4 Symbols
for D, < 25,4 mm
c, = basic dynamic radial load rating, in newtons
C, = 3,647 6, f,(icos~)o~7Z2’3Dw1,4
ca = basic dynamic axial load rating, in newtons
for D, > 25,4 mm
basic static radial load ratingt), in newtons
Co, =
Values of b, are given in table 1. Values of fC are given in
c basic static axial load ratingl), in newtons
oa = table 2. They apply to bearings with a Cross-sectional raceway
groove radius not larger than 0,52 D, in radial and angular
D, = ball diameter, in millimetres
contact groove ball bearing inner rings and 0,53 D, in radial
D roller diameter applicable in the calculation of load
we =
and angular contact groove ball bearing outer rings and self-
ratings, in millimetres
aligning ball bearing inner rings.
D pitch diameter of ball or roller set, in millimetres
pw =
The load-carrying ability of a bearing is not necessarily
Fr = bearing radial load = radial component of actual increased by the use of a smaller groove radius, but it is
bearing load, in newtons reduced by the use of larger radii than those indicated above.
1) For definition, calculation method and values, see ISO 76.
2
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ISO281 :1990 (EI
5.2.1 Bearing combinations
- Values of b, for radial ball bearings
Table 1
~~~~~ ~~
Bearing type
brll
I I 5.2.1.1 When calculating the equivalent radial load for two
similar Single row angular contact ball bearings mounted side-
Radial and angular contact groove ball bearings
by-side on the same shaft such that they operate as a unit
(except filling slot and insert bearings) and self-
aligning ball bearings
1,3
(paired mounting) in “back-to-back” or “face-to-face” arrange-
/ I
ment, the pair is considered as one double row angular contact
Filling slot bearings IJ 1
I
bearing.
1
Insert bearings
I I
5.2.1.2 When calculating the equivalent radial load for two or
more similar Single row ball bearings mounted side-by-side on
5.1 .l Bearing combinations
the same shaft such that they operate as a unit (paired or Stack
mounting) in “tandem” arrangement, the values of X and Y for
5.1.1.1 When calculating the basic radial load rating for two
a Single row bearing are used. The “relative axial load” (sec
similar Single row radial contact groove ball bearings mounted
table 3) is established by using i = 1 and the Fa and Co, values
side-by-side on the same shaft such that they operate as a unit
which both refer to one of the bearings only (even though the
(paired mounting), the pair is considered as one double row
F,. and Fa values referring to the total loads are used for the
radial contact bearing.
calculation of the equivalent load for the complete arrange-
ment).
5.1.1.2 When calculating the basic radial load rating for two
similar Single row angular contact ball bearings mounted side-
by-side on the same shaft such that they operate as a unit
(paired mounting), in “back-to-back” or “face-to-face”
5.3 Basic rating life
arrangement, the pair is considered as one double row angular
contact bearing.
The basic rating life, L,,,
5.3.1 for a radial ball bearing is given
bY
5.1.1.3 The basic radial load rating for two or more similar
Single row angular contact ball bearings mounted side-by-side
on the same shaft such that they operate as a unit (paired or cr 3
bo = p
Stack mounting) in “tandem” arrangement, properly manufac-
r
( )
tured and mounted for equal load distribution, is the number of
bearings to the power of 0,7, times the rating of one Single row
The values of Cr and P, are calculated in accordance with 5.1
bearing.
and 5.2.
5.1.1.4 If, for some technical reason, the bearing arrange-
This life formula is also used for the evaluation of the life of two
ment is regarded as a number of Single row bearings which are
or more Single row bearings operating as a unit, as referred to in
replaceable independently of each other, then 5.1.1.3 does not
5.1 .l . In this case, the load rating Cr is calculated for the com-
aPPlY*
plete bearing arrangement and the equivalent load P, is
calculated for the total loads acting on the arrangement, using
5.2 Dynamit equivalent radial load the values of X and Y indicated in 5.2.1.2.
The dynamic equivalent radial load, P,, for radial and angular
contact ball bearings, under constant radial and axial loads, is 5.3.2 The life formula gives satisfactory results for a broad
given by range of bearing loads. However, extra-heavy loads may Cause
detrimental plastic deformations at the ball/raceway contacts.
Pr = XF, + YFa
The user should therefore consult the bearing manufacturer to
establish the applicability of the life formula in cases where P,
Values of X and Y are given in table 3.
exceeds Co, or 0,5 Cr, whichever is the smaller.
3
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ISO 281 : 1990 (E)
Table 2 - Values of fc for radial ball bearings
fc
D,cosa '1
Single row radial contact
Double row radial Single row and double Single row radial contact
groove ball bearings and Single
D contact groove ball row self-aligning ball separable ball bearings
PW
and double row angular contact
bearings bearings (magneto bearings)
groove ball bearings
0,oi
29,l 27,5 93 99
0,02 35,8 33,9 12,4 11,7
0,03 40,3
38,2 14,3 13,4
0,04 43,8 41,5 15,9 14,9
0,05 46,7 442 17,3 16,2
0,06
49,l 46,5 18,6 l7,4
0,07 51,l 4-W
19,9 18,5
0,08 52,8 50 21,l 19,5
0,09 54,3 51,4
22,3 20,6
OJ 55,5 52,6 23,4 21,5
0,ll 56,6 53,6 24,5 22,5
0,12 57,5
54,5 25,6 23,4
0,13 58,2 55,2 26,6 24,4
0,14 58,8
55,7 27,7 25,3
0,15 59,3 56,l 28,7 26,2
0,16 59,6 56,5 29,7 27,1
0,17 59,8 56,7 30,7 27,9
0,18 59,9
56,8 31,7 28,8
0,19 60 56,8 32,6 29,7
02 59,9 56,8
33,5 30,5
0,21
59,8 56,6 34,4 31,3
02 59,6 56,5 35,2 32,l
0,23
59,3 56,2 36,l 32,9
0,24 59 55,9 36,8 33,7
0,25 58,6 55,5 37,5 34,5
0,26 58,2 55,l 38,2 35,2
0,27 57,7 54,6 38,8 35,9
0,28 57,1 W 39,4 36,6
0,29 56,6 53,6 39,9 37,2
0,3 56 53 40,3 37,8
0,31 55,3 52,4 40,6 38,4
0,32 54,6
51,8 40,9 38,9
0,33 53,9 51,l 41,l 39,4
0,34 53,2 50,4
41,2 39,8
0,35 52,4 49,7 41,3 40,l
0,36 51,7 4-w 41,3 40,4
0,37
50,9 482 41,2 40,7
0,38 50
47,4 41 40,8
0,39 49,2 46,6 40,7 40,9
014 48,4 45,8 40,4 40,9
D, cos a
- are obtained by linear interpolation.
1) Values of fc for intermediate values of
D
PW
4
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ISO 281 : ISS0 EI
- Values of X and Y for radial ball bearings
Table 3
Single row bearings Double row bearings
F
F F
“Relative axial load”
F,
Bearing type a>e a\e e
11, 2) Fr ’ e
Fr
Fr Fr
x Y x Y X Y X Y
fo& 3’
Fa
iZo2,
Gor
0,172 0,172 23 2,3 0,19
0,345 0,345 1,99 1,99 0,22
Radial contact 0,689 0,689 1,71 1,71 0,26
groove
ball bearings
1,03 1,03 1,55 1,55 0,28
1,38 1,38 1 0 0,56 1,45 1 0 0,56 1,45 0,3
2,07 2,07 1,31 1,31 0,34
3,45 3,45 1,15
1,15 0,38
5,17 5,17 1,04 1,04 0,42
6,89 6,89 1 1 09-4
foiFa 3)
Fa
Gor 202,
0,173 0,172 For this type use 2,78 3,74 0,23
0,346 0,345 the X, Y and e 2,4 3,23 0,26
0,692 0,689 values applicable 2,07 2,78 0,3
1,04 1,03 to Single row 1,87
2,52 0,34
a = 5O
1,38 1,38 1 0 radial contact 1 1,75 0,78 2,36 0,36
2,08 2,07 groove ball 1,58 2,13 0,4
3,46 3,45 bearings 1,39 1,87 0,45
5,19 5,17 1,26 1,69 0,5
6,92 6,89 1,21 1,63 0,52
0,175 0,172
1,= 2,18 3,06 0,29
0,35 0,345 1,71 1,98 2,78 0,32
0,7 0,689 1,52 1,76
2,47 0,36
Angular 1,05 1,03 1,41 1,63 2,29 0,38
contact a = IO0 1,4 1,38 1 0 0,46 1,34 1 1,55 0,75 2,18 0,4
g roove ball 2J 2,07 1,23 1,42 2 0,44
bea rings 3,50 3,45 IJ
1,27 1,79 0,49
5,25 5,17 1,Ol IJ7 1,64 0,54
7 6,89 1
1,16 1,63 0,54
0,178 0,172 1,47 1,65 2,39 0,38
0,357 0,345 114 1,57
2,28 014
0,714 0,689 1,3 1,46 2,ll 0,43
1,07 1,03 1,23 1,38 2 0,46
a = 15O 1,43 1,38 1 0 0,44 1,19 1 1,34 0,72 1,93 0,47
2,14 2,07
1,12 1,26 1,82 0,5
3,57 3,45 1,02 1,14
1,66 0,55
5,35 5,17 1 1,12 1,63 0,56
7,14 6,89 1 1,12
1,63 0,56
-
- 0,43 1 1,09 0,7 1,63 0,57
a = 2o”
-
a = 25O - 0,41 0,87 0,92 0,67 1,41 0,68
-
a = 3o” - 1 0 0,39 0,76 1 0,78 0,63 1,24 03
-
a = 35O - 0,37 0,66 0,66 0,6 1,07 0,95
-
- 0,35 0,57 0,55 0,57
a = 4o” 0,93 1,14
-
a = 45O - 0,33 0,5 0,47 0,54 0,81 1,34
Self-aligning ball bearings
1 0 0,4 0,4 cota 1 0,42 cot a 0,65 0,65 cot a 1,5 tana
Single row radial contact separable ball bearings
(magneto bearings) - - - -
1 0 0,5 2,5 02
1) Permissible maximum value depends on the bearing design (internal clearance and raceway groove depth). Use the first or second column
depending on available information.
2) Values of X, Y and e for intermediate “relative axial loads” and/or contact angles are obtained by linear interpolation.
3) For values Off,, see ISO 76.
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 281 : 199
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 281:2001
01-julij-2001
.RWDOQLOHåDML'LQDPLþQHQRVLOQRVWLLQUDþXQVNDåLYOMHQMVNDGRED
Rolling bearings -- Dynamic load ratings and rating life
Roulements -- Charges dynamiques de base et durée nominale
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 281:1990
ICS:
21.100.20 Kotalni ležaji Rolling bearings
SIST ISO 281:2001 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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SIST ISO 281:2001
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SIST ISO 281:2001
ISO
INTERNATIONAL
281
STANDARD
First edition
1990-12-01
Rolling bearings - Dynamit load ratings and
rating life
Roulemen ts - Charges dynamiques de base et durke nominale
Reference number
ISO 281 : 1990 (E)
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SIST ISO 281:2001
ISO 281 : 1990 (EI
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Contents
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. . . Ill
Foreword .
Introduction. . . . . iv
. . . 1
1 Scope .
............................................. . . . 1
2 Normative references
. . . 1
3 Definitions .
r)
4 Symbols . L
...................................................
5 Radial ball bearings 2
6 Thrust ball bearings . 6
................................................. 7
7 Radial roller bearings
.................................................
8 Thrust roller bearings 8
...................................................
9 Adjusted rating life 10
Annex A : Bibliography. 12
0 ISO 1990
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any
means, electronie or mechanical, including photocopying and microfilm, without Permission in
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Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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ISO281:1990 (EI
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. Esch 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, govern-
mental 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires ap-
proval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard ISO 281 was prepared by Technical Committee ISO/TC 4,
Rolling bearings.
This first edition of ISO 281 cancels and replaces the first edition of ISO 281-1 : 1977,
of which it constitutes a technical revision.
Annex A of this International Standard is for information only.
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SIST ISO 281:2001
ISO 281 :1990 (EI
Introduction
lt is often impractical to establish the suitability of a bearing selected for a specific
application by testing a sufficient number of bearings in that application. However, life
(as defined in 3.1) is a Primar-y representation of the suitability. A reliable life calculation
is therefore considered to be an appropriate and convenient Substitute for testing. The
purpose of this International Standard is to provide the required basis for life
calculation.
The present state of knowledge does not enable this International Standard to include
specific values of the life adjustment factors for special bearing properties and
operating conditions. Values of these factors must therefore be decided on the basis of
experience, usually in consultation with the bearing manufacturer.
Calculations according to this International Standard do not yield satisfactory results
for bearings subjected to such application conditions and/or of such internal design
which result in considerable truncation of the area of contact between the rolling
elements and the ring raceways. Unmodified calculation results are thus not
applicable, for example, to groove ball bearings with filling Slots which project
substantially into the baII/raceway contact area when the bearing is subjected to load
in the application.
Calculations according to this International Standard do not yield satisfactory results
for bearings subjected to such application conditions which Cause deviations from a
normal load distribution in the bearing, for example misalignment, housing or shaft
deflection, rolling element centrifugal forces or other high Speed effects, and preload
or extra large clearance in radial bearings. Where there is reason to assume that such
conditions prevail, the user should consult the bearing manufacturer for
recommendations and evaluation of equivalent load and Iife.
Revisions of this International Standard will be required from time to time, as the result
of new developments or in the light of new information concerning specific bearing
types and materials.
Detailed background information regarding the derivation of formulae and factors
given in this International Standard may be found in ISO/TR 8646.
iv
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SIST ISO 281:2001
ISO 281 : 1990 (EI
INTERNATIONAL STANDARD
Dynamit load ratings and rating life
Rolling bearings -
3 Definitions
1 Scope
For the purposes of this International Standard, the definitions
This International Standard specifies methods of calculating
the basic dynamic load rating of rolling bearings within the size given in ISO 5593, together with the following, apply.
ranges shown in the relevant ISO publications, manufactured
from contemporary, commonly used, good quality hardened
3.1 life: For an individual rolling bearing, the number of
steel in accordance with good manufacturing practice and
revolutions which one of the bearing rings (or washers) makes
basically of conventional design as regards the shape of rolling
in relation to the other ring (or washer) before the first evidente
contact surfaces.
of fatigue develops in the material of one of the rings (or
washers) or rolling elements.
This International Standard also specifies methods of
calculating the basic rating life, which is the life associated with
3.2 reliability (in the context of bearing Iife) : For a group of
90 % reliability, with commonly used material and manufactur-
apparently identical rolling bearings, operating under the same
ing quality, and with conventional operating conditions. In ad-
conditions, the percentage of the group that is expected to at-
dition, it specifies methods of calculating adjusted rating life, in
tain or exceed a specified Iife.
which various reliabilities, special bearing propet-ties and
specific operating conditions are taken into account by means
The reliability of an individual rolling bearing is the probability
of life adjustment factors.
that the bearing will attain or exceed a specified Iife.
This International Standard is not applicable to designs where
3.3 basic rating life: For an individual rolling bearing, or a
the rolling elements operate directly on a shaft or housing sur-
group of apparently identical rolling bearings operating under
face, unless that surface is equivalent in all respects to the bear-
the same conditions, the life associated with 90 % reliability,
ing ring (or washer) raceway it replaces.
with contemporary, commonly used material and manufactur-
ing quality, and under conventional operating conditions.
Double row radial bearings and double direction thrust bearings
are, when referred to in this International Standard, presumed
to be symmetrical.
3.4 adjusted rating life: The rating life obtained by adjust-
ment of the basic rating life for a desired reliability level, special
Further Iimitations concerning particular types of bearings are
bearing proper-Ges and specific operating conditions.
included in the relevant clauses.
3.5 basic dynamic radial load rating: That constant sta-
tionary radial load which a rolling bearing could theoretically
endure for a basic rating life of one million revolutions.
2 Normative references
In the case of a Single row angular contact bearing, the radial
The following Standards contain provisions which, through
load rating refers to the radial component of that load which
reference in this text, constitute provisions of this International
Causes a purely radial displacement of the bearing rings in rela-
Standard. At the time of publication, the editions indicated
tion to each other.
were valid. All Standards are subject to revision, and Parties to
agreements based on this International Standard are encouraged
3.6 basic dynamic axial load rating : That constant centric
to investigate the possibility of applying the most recent
axial load which a rolling bearing could theoretically endure for
editions of the Standards indicated below. Members of IEC and
a basic rating life of one million revolutions.
ISO maintain registers of currently valid International Stan-
dards.
3.7 dynamic equivalent radial load: That constant sta-
ISO 76 : 1987, Rolfing bearings - Static load ratings. tionary radial load under the influence of which a rolling bearing
would have the same life as it will attain under the actual load
ISO 5593 : 1984, Rolling bearings - Vocabulary. conditions.
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SIST ISO 281:2001
ISO 281 : 1990 (E)
F, = bearing axial load = axial component of actual bearing
3.8 dynamic equivalent axial load: That constant centric
axial load under the influence of which a rolling bearing would load, in newtons
have the same life as it will attain under the actual load con-
basic rating life, in million revolutions
bo =
ditions.
L
adjusted rating life, in million revolutions
na =
applicable in the calculatio n of load L roller length applicable in the calculation of load
3.9 roller diameter
we =
ratings : The diameter at the middle of the roller. ratings, in millimetres
P, =
dynamic equivalent radial load, in newtons
NOTE - For a tapered roller this is equal to the mean value of the
diameters at the theoretically sharp corners at the large end and at the Pa = dynamic equivalent axial load, in newtons
small end of the roller.
x = dynamic radial load factor
For an asymmetrical convex roller this is an approximation of the
Y = dynamic axial load factor
diameter at the Point of contact between the roller and the ribless
raceway at zero load.
z = number of balls or rollers in a Single row bearing;
number per row of a multi-row bearing with the same
3.10 roller length applicable in the calculation of load number of balls or rollers per row
ratings : The theoretical maximum length of contact between a
a1 = life adjustment factor for reliability (see 9.3)
roller and that raceway where the contact is shortest.
a2 =
life adjustment factor for special bearing proper-Ges (sec
NOTE - This is normally taken to be either the distance between the 9.4)
theoretically sharp corners of the roller minus the roller chamfers or the
a3 = life adjustment factor for operating conditions (see 9.5)
raceway width excluding the grinding undercuts, whichever is the
smaller.
6, = rating factor for contemporary, normally used material
and manufacturing quality, the value of which varies
with bearing type and design
3.11 nominal contact angle : The angle between a plane
perpendicular to the bearing axis and the nominal line of action
e = Iimiting value of F,IF, for the applicability of different
of the resultant of the forces transmitted by a bearing ring to
values of factors X and Y
a rolling element.
=
factor which depends on the geometry of the bearing
f
C
components, the accuracy to which the various
3.12 pitch diameter of a ball set: The diameter of the circle
components are made, and the material
containing the centres of the balls in one row in a bearing.
factor which depends on the geometry of the bearing
f
0 =
components and on the applicable stress levell)
3.13 pitch diameter of a roller set: The diameter of the
=
i number of rows of balls or rollers in a bearing
circle intersecting the roller axes at the middle of the rollers in
=
one row in a bearing. a nominal contact angle of a bearing, in degrees
3.14 conventional operating conditions : Conditions
5 Radial ball betarings
which may be assumed to prevail for a bearing which is proper-
ly mounted and protected from foreign matter, adequately
5.1 Basic dynamic radial load rating
Iubricated, conventionally loaded, not exposed to extreme
temperature and not run at exceptionally low or high Speed.
The basic dynamic radial load rating, C,, for radial and angular
contact ball bearings is given by
C, = b,f,(icosa)o~7Z2’3Dw’,8
4 Symbols
for D, < 25,4 mm
c, = basic dynamic radial load rating, in newtons
C, = 3,647 6, f,(icos~)o~7Z2’3Dw1,4
ca = basic dynamic axial load rating, in newtons
for D, > 25,4 mm
basic static radial load ratingt), in newtons
Co, =
Values of b, are given in table 1. Values of fC are given in
c basic static axial load ratingl), in newtons
oa = table 2. They apply to bearings with a Cross-sectional raceway
groove radius not larger than 0,52 D, in radial and angular
D, = ball diameter, in millimetres
contact groove ball bearing inner rings and 0,53 D, in radial
D roller diameter applicable in the calculation of load
we =
and angular contact groove ball bearing outer rings and self-
ratings, in millimetres
aligning ball bearing inner rings.
D pitch diameter of ball or roller set, in millimetres
pw =
The load-carrying ability of a bearing is not necessarily
Fr = bearing radial load = radial component of actual increased by the use of a smaller groove radius, but it is
bearing load, in newtons reduced by the use of larger radii than those indicated above.
1) For definition, calculation method and values, see ISO 76.
2
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SIST ISO 281:2001
ISO281 :1990 (EI
5.2.1 Bearing combinations
- Values of b, for radial ball bearings
Table 1
~~~~~ ~~
Bearing type
brll
I I 5.2.1.1 When calculating the equivalent radial load for two
similar Single row angular contact ball bearings mounted side-
Radial and angular contact groove ball bearings
by-side on the same shaft such that they operate as a unit
(except filling slot and insert bearings) and self-
aligning ball bearings
1,3
(paired mounting) in “back-to-back” or “face-to-face” arrange-
/ I
ment, the pair is considered as one double row angular contact
Filling slot bearings IJ 1
I
bearing.
1
Insert bearings
I I
5.2.1.2 When calculating the equivalent radial load for two or
more similar Single row ball bearings mounted side-by-side on
5.1 .l Bearing combinations
the same shaft such that they operate as a unit (paired or Stack
mounting) in “tandem” arrangement, the values of X and Y for
5.1.1.1 When calculating the basic radial load rating for two
a Single row bearing are used. The “relative axial load” (sec
similar Single row radial contact groove ball bearings mounted
table 3) is established by using i = 1 and the Fa and Co, values
side-by-side on the same shaft such that they operate as a unit
which both refer to one of the bearings only (even though the
(paired mounting), the pair is considered as one double row
F,. and Fa values referring to the total loads are used for the
radial contact bearing.
calculation of the equivalent load for the complete arrange-
ment).
5.1.1.2 When calculating the basic radial load rating for two
similar Single row angular contact ball bearings mounted side-
by-side on the same shaft such that they operate as a unit
(paired mounting), in “back-to-back” or “face-to-face”
5.3 Basic rating life
arrangement, the pair is considered as one double row angular
contact bearing.
The basic rating life, L,,,
5.3.1 for a radial ball bearing is given
bY
5.1.1.3 The basic radial load rating for two or more similar
Single row angular contact ball bearings mounted side-by-side
on the same shaft such that they operate as a unit (paired or cr 3
bo = p
Stack mounting) in “tandem” arrangement, properly manufac-
r
( )
tured and mounted for equal load distribution, is the number of
bearings to the power of 0,7, times the rating of one Single row
The values of Cr and P, are calculated in accordance with 5.1
bearing.
and 5.2.
5.1.1.4 If, for some technical reason, the bearing arrange-
This life formula is also used for the evaluation of the life of two
ment is regarded as a number of Single row bearings which are
or more Single row bearings operating as a unit, as referred to in
replaceable independently of each other, then 5.1.1.3 does not
5.1 .l . In this case, the load rating Cr is calculated for the com-
aPPlY*
plete bearing arrangement and the equivalent load P, is
calculated for the total loads acting on the arrangement, using
5.2 Dynamit equivalent radial load the values of X and Y indicated in 5.2.1.2.
The dynamic equivalent radial load, P,, for radial and angular
contact ball bearings, under constant radial and axial loads, is 5.3.2 The life formula gives satisfactory results for a broad
given by range of bearing loads. However, extra-heavy loads may Cause
detrimental plastic deformations at the ball/raceway contacts.
Pr = XF, + YFa
The user should therefore consult the bearing manufacturer to
establish the applicability of the life formula in cases where P,
Values of X and Y are given in table 3.
exceeds Co, or 0,5 Cr, whichever is the smaller.
3
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SIST ISO 281:2001
ISO 281 : 1990 (E)
Table 2 - Values of fc for radial ball bearings
fc
D,cosa '1
Single row radial contact
Double row radial Single row and double Single row radial contact
groove ball bearings and Single
D contact groove ball row self-aligning ball separable ball bearings
PW
and double row angular contact
bearings bearings (magneto bearings)
groove ball bearings
0,oi
29,l 27,5 93 99
0,02 35,8 33,9 12,4 11,7
0,03 40,3
38,2 14,3 13,4
0,04 43,8 41,5 15,9 14,9
0,05 46,7 442 17,3 16,2
0,06
49,l 46,5 18,6 l7,4
0,07 51,l 4-W
19,9 18,5
0,08 52,8 50 21,l 19,5
0,09 54,3 51,4
22,3 20,6
OJ 55,5 52,6 23,4 21,5
0,ll 56,6 53,6 24,5 22,5
0,12 57,5
54,5 25,6 23,4
0,13 58,2 55,2 26,6 24,4
0,14 58,8
55,7 27,7 25,3
0,15 59,3 56,l 28,7 26,2
0,16 59,6 56,5 29,7 27,1
0,17 59,8 56,7 30,7 27,9
0,18 59,9
56,8 31,7 28,8
0,19 60 56,8 32,6 29,7
02 59,9 56,8
33,5 30,5
0,21
59,8 56,6 34,4 31,3
02 59,6 56,5 35,2 32,l
0,23
59,3 56,2 36,l 32,9
0,24 59 55,9 36,8 33,7
0,25 58,6 55,5 37,5 34,5
0,26 58,2 55,l 38,2 35,2
0,27 57,7 54,6 38,8 35,9
0,28 57,1 W 39,4 36,6
0,29 56,6 53,6 39,9 37,2
0,3 56 53 40,3 37,8
0,31 55,3 52,4 40,6 38,4
0,32 54,6
51,8 40,9 38,9
0,33 53,9 51,l 41,l 39,4
0,34 53,2 50,4
41,2 39,8
0,35 52,4 49,7 41,3 40,l
0,36 51,7 4-w 41,3 40,4
0,37
50,9 482 41,2 40,7
0,38 50
47,4 41 40,8
0,39 49,2 46,6 40,7 40,9
014 48,4 45,8 40,4 40,9
D, cos a
- are obtained by linear interpolation.
1) Values of fc for intermediate values of
D
PW
4
---------------------- Page: 10 ----------------------
SIST ISO 281:2001
ISO 281 : ISS0 EI
- Values of X and Y for radial ball bearings
Table 3
Single row bearings Double row bearings
F
F F
“Relative axial load”
F,
Bearing type a>e a\e e
11, 2) Fr ’ e
Fr
Fr Fr
x Y x Y X Y X Y
fo& 3’
Fa
iZo2,
Gor
0,172 0,172 23 2,3 0,19
0,345 0,345 1,99 1,99 0,22
Radial contact 0,689 0,689 1,71 1,71 0,26
groove
ball bearings
1,03 1,03 1,55 1,55 0,28
1,38 1,38 1 0 0,56 1,45 1 0 0,56 1,45 0,3
2,07 2,07 1,31 1,31 0,34
3,45 3,45 1,15
1,15 0,38
5,17 5,17 1,04 1,04 0,42
6,89 6,89 1 1 09-4
foiFa 3)
Fa
Gor 202,
0,173 0,172 For this type use 2,78 3,74 0,23
0,346 0,345 the X, Y and e 2,4 3,23 0,26
0,692 0,689 values applicable 2,07 2,78 0,3
1,04 1,03 to Single row 1,87
2,52 0,34
a = 5O
1,38 1,38 1 0 radial contact 1 1,75 0,78 2,36 0,36
2,08 2,07 groove ball 1,58 2,13 0,4
3,46 3,45 bearings 1,39 1,87 0,45
5,19 5,17 1,26 1,69 0,5
6,92 6,89 1,21 1,63 0,52
0,175 0,172
1,= 2,18 3,06 0,29
0,35 0,345 1,71 1,98 2,78 0,32
0,7 0,689 1,52 1,76
2,47 0,36
Angular 1,05 1,03 1,41 1,63 2,29 0,38
contact a = IO0 1,4 1,38 1 0 0,46 1,34 1 1,55 0,75 2,18 0,4
g roove ball 2J 2,07 1,23 1,42 2 0,44
bea rings 3,50 3,45 IJ
1,27 1,79 0,49
5,25 5,17 1,Ol IJ7 1,64 0,54
7 6,89 1
1,16 1,63 0,54
0,178 0,172 1,47 1,65 2,39 0,38
0,357 0,345 114 1,57
2,28 014
0,714 0,689 1,3 1,46 2,ll 0,43
1,07 1,03 1,23 1,38 2 0,46
a = 15O 1,43 1,38 1 0 0,44 1,19 1 1,34 0,72 1,93 0,47
2,14 2,07
1,12 1,26 1,82 0,5
3,57 3,45 1,02 1,14
1,66 0,55
5,35 5,17 1 1,12 1,63 0,56
7,14 6,89 1 1,12
1,63 0,56
-
- 0,43 1 1,09 0,7 1,63 0,57
a = 2o”
-
a = 25O - 0,41 0,87 0,92 0,67 1,41 0,68
-
a = 3o” - 1 0 0,39 0,76 1 0,78 0,63 1,24 03
-
a = 35O - 0,37 0,66 0,66 0,6 1,07 0,95
-
- 0,35 0,57 0,55 0,57
a = 4o” 0,93 1,14
-
a = 45O - 0,33 0,5 0,47 0,54 0,81 1,34
Self-aligning ball bearings
1 0 0,4 0,4 cota 1 0,42 cot a 0,65 0,65 cot a 1,5 tana
Single row radial contact separable ball bearings
(magneto bearings) - - - -
1 0 0,5 2,5 02
1) Permissible maximum value depends on the bearing design (internal clearance and ra
...
NORME
IS0
INTERNATIONALE
281
Premihe hdition
1990-12-01
Roulements - Charges dynamiques de base et
dur6e nominale
Rolling bearings - Dynamic load ratings and rating life
Numko de reference
IS0 281 : 1990 (F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 281 : 1990 (F)
Page
Sommaire
.I.
111
Avant-propos . . . . . . . . . . . . . .
iV
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . I . . . I
. . . . 1
1 Domaine d’application . . . .
. . . . 1
2 References normatives. . . .
1
3 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
4 Symboles .
2
5 Roulements (radiaux) ti billes. .
6
.......................................................
6 Buteeshbilles
...... 7
7 Roulements (radiaux) ZI rouleaux. .
........................ ...... ................... 8
8 Butees a rouleaux
...... ................... 10
9 Durbe nominale corrigee .
................... 12
Annexe A : Bibliographic. . .
0 IS0 1990
Droits de reproduction reserves. Aucune partie de cette publication ne peut etre reproduite ni
utilisee sous quelque forme que ce soit et par aucun pro&de, electronique ou mecanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans I’accord ecrit de I’editeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Suisse
Imprime en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
IS0 281 : 1990 (F)
Avant-propos
L”IS0 (Organisation internationale de normalisation) est une federation mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comites membres de I’ISO). L’elaboration
des Normes internationales est en general confide aux comites techniques de I’ISO.
Chaque comite membre interesse par une etude a le droit de faire partie du comite
technique tree a cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent egalement aux travaux. L’ISO col-
labore etroitement avec la Commission electrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation electrotechnique.
Les projets de Normes internationales adopt& par les comites techniques sont soumis
aux comites membres pour vote. Leur publication requiert I’approbation de 75 % au
moins des comites membres votants.
La Norme internationale IS0 281 a ete elaboree par le comite technique lSO/TC 4,
Roulemen ts.
Cette premiere edition annule et remplace la premiere edition de I’ISO 281-1 : 1977
dont elle constitue une revision technique.
internationale est donnee uniquement a titre d’infor-
L’annexe A de la presente Norme
mation.
---------------------- Page: 3 ----------------------
IS0 281 : 1990 (F)
Introduction
II est le plus souvent impensable de verifier par un nombre d’essais suffisant qu’un
roulement choisi pour une application donnee lui convient effectivement. Cependant,
la duke (telle que definie en 3.1) est une premiere appreciation de cette adequation.
Un calcul de duree fiable est par consequent considere comme un substitut convenable
aux essais. Le but de la presente Norme internationale est de fournir les bases
necessaires a ce calcul de duke.
L’etat actuel des connaissances ne permet pas d’introduite dans la presente Norme
internationale des valeurs numeriques pour les facteurs de correction attaches aux
caracteristiques du roulement ou aux conditions de fonctionnement. En consequence,
ces valeurs sont a determiner par I’experience, de preference en accord avec le
fabricant du roulement.
Des calculs conduits conformement a la presente Norme internationale ne donneront
pas de resultas satisfaisants pour des roulements soumis a des conditions de
fonctionnement telles, ou construits de maniere que la surface de contact entre
elements roulants et chemins soit fortement tronquee. De tels calculs ne sont done,
par exemple, pas applicables a des roulements ti billes a encoches de remplissage, qui
deborderaient sur cette surface de contact lorsque le roulement est charge.
II en sera de meme si les conditions de fonctionnement perturbent la repartition
normale des charges, par exemple deversement, flexion d’arbre ou de logement,
efforts centrifuges sur les elements roulants ou autres effets de vitesses elevees,
precharge ou jeu excessif. En pareil cas, I’utilisateur devrait consulter le fabricant pour
obtenir ses conseils en matiere de charge equivalente et d’evaluation de la duree.
Des revisions de la presente Norme internationale seront necessaires de temps en
temps, qui tiendront compte de nouvelles recherches ou nouveaux resultats
applicables a tel ou tel type de roulement ou de materiau.
Des informations sur la maniere dont ont ete definis les formules et facteurs repris dans
la presente Norme internationale sont donnees dans I’ISO/TR 8646.
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NORME INTERNATIONALE IS0 281 : 1990 (F)
Charges dynamiques de base et dur6e
Roulements -
nominale
3 Dhfinitions
1 Domaine d’application
Pour les besoins de la presente Norme internationale, les defini-
La presente Norme internationale prescrit des methodes de cal-
tions donnees dans I’ISO 5593 et les definitions suivantes
cul de la charge dynamique de base de roulements appartenant
s’appliquent.
aux gammes de dimensions presentees dans les publications
IS0 correspondantes. Ces roulements sont reputes fabriques
a partir d’un acier trempe de
par des methodes eprouvees,
3.1 duke : Pour un roulement consider-e isolement, nombre
bonne qualite, moderne et d’usage habituel, et de conception
de tours que I’une de ses bagues ( ou rondelles s’il s’agit d’une
classique pour ce qui concerne la forme des surfaces de contact
butee) effectue par rapport a I’autre avant I’apparition du pre-
roulantes.
mier signe de fatigue de la matiere de I’une des bagues (ou ron-
delles) ou de I’un des elements roulants.
Elle prescrit egaiement des methodes de calcul de la duree
nominale, qui est la duree associee a une fiabilite de 90 %, a
une qualite conventionnelle du materiau et de la fabrication, et
3.2 fiabilit6 (dans le present contexte de duree): Pour un
a des conditions de fonctionnement egalement conventionnel-
groupe de roulements apparemment identiques et fonctionnant
les. En outre, la presente Norme internationale prescrit des
dans les memes conditions, pourcentage de ces roulements
methodes de calcul d’une duke nominale ((corrigee)) prenant
qu’on s/attend a voir atteindre ou depasser une duree deter-
en compte, par I’application de facteurs de correction, la fiabi-
mike.
lit& les conditions de fonctionnement r6elles, et les caracteristi-
ques propres au roulement.
La fiabilite d’un roulement consideri! isolement est la probabilite
de le voir atteindre ou depasser une duke determinee.
La presente Norme internationale n’est pas applicable a des
constructions dans lesquelles les elements roulants portent
directement sur un arbre ou dans un logement, a moins que
3.3 duke nominale : Pour un roulement consider6 isole-
leur surface ne soit a tous egards equivalente a celle du chemin ment, ou un groupe de roulements apparemment identiques
de la bague ou de la rondelle qu’ils remplacent. fonctionnant dans les memes conditions, duke associee a une
fiabilite de 90 %, a une qualite conventionnelle du materiau et
Les roulements a deux rangees et les butees a double effet de la fabrication, et a des conditions de fonctionnement egale-
sont ici reputes symetriques. ment conventionnelles.
D’autres limites de validite particulieres a certains types se trou-
3.4 duke nominale corrigee: Duree obtenue par correc-
vent aux articles correspondants.
tion de la duree nominale pour une certaine fiabilite requise
et/au pour des proprietes du roulement particulieres et/au
pour des conditions de fonctionnement non conventionnelles.
2 R6f6rences normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par
3.5 charge radiale dynamique de base: Charge radiale
suite de la reference qui en est faite, constituent des disposi-
constante en intensite et en direction, qu’un roulement peut
tions valables pour la presente Norme internationale. Au
theoriquement supporter pour une duree nominale d’un million
moment de la publication, les editions indiquees etaient en
de tours.
vigueur. Toute norme est sujette a revision et les parties pre-
nantes des accords fond& sur cette Norme internationale sont
Dans le cas d’un roulement a une rangee a contact oblique, il
invitees a rechercher la possibilite d’appliquer les editions les
s’agit de la composante radiale de la charge qui provoque un
plus recentes des normes indiquees ci-apres. Les membres de
deplacement purement radial de I’une des bagues par rapport a
la CEI et de I’ISO possedent le registre des Normes internatio-
l’autre.
nales en vigueur a un moment donne.
3.6 charge axiale dynamique de base: Charge axiale
I SO 76 : 1987, Roulements - Charges statiques de base.
constante et centree qu’un roulement peut theoriquement sup-
IS0 5593 : 1984, Roulemen ts - Vocabulaire. porter pour une duree nominale d’un million de tours.
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IS0 281 : 1990 (F)
F, = charge radiale, composante radiale de la charge appli-
3.7 charge radiale dynamique equivalente : Charge
radiale constante en intensite et en direction sous I’influence de quee, en newtons
laquelle la duree atteinte par un roulement serait la meme
Fa = charge axiale, composante axiale de la charge appli-
qu’avec les charges reellement appliquees.
quee, en newtons
duke nominale, en millions de tours
40 =
3.8 charge axiale dynamique equivalente: Charge axiale
L duree nominale corrigee, en millions de tours
na =
constante et centree sous I’influence de laquelle la duree
L longueur de rouleau a utiliser dans les calculs de
atteinte par un roulement serait la meme qu’avec les charges
we =
reellement appliquees. charges de base, en millim&tres
P, = charge radiale dynamique equivalente, en newtons
calculs de
3.9 diam etre de rouleau a utiliser dans les
P, = charge axiale dynamique equivalente, en newtons
rge de base: Diametre au milieu du rouleau.
cha
x = facteur de charge radiale dynamique
NOTE - Sur un rouleau coniqu e, c’est la moyenne arithmetique des
Y = facteur de charge axiale dynamique
diame tres theoriq ues sur angles vifs aux deux extremites.
z = nombre de billes ou de rouleaux dans un roulement a
Sur un rouleau convexe non symetrique, c’est, avec une approxima-
une rangee; nombre de billes ou de rouleaux par
tion suffisante, le diametre au niveau du point de contact avec le che-
rangee dans le cas de plusieurs rangees en comportant
min de la bague demunie d’epaulements, sous charge nulle.
chacune le meme nombre
a1 = facteur de correction de duree pour fiabilite (voir 9.3)
longueur de rouleau 5 utiliser dans les calculs de
3.10
a2 = facteur de correction de duree pour les caracteristiques
charge de base: Longueur maximale theorique du contact
propres au roulement (voir 9.4)
entre le rouleau et celui des chemins sur lequel le contact est le
plus court.
a3 = facteur de correction de duke pour les conditions de
fonctionnement (voir 9.5)
NOTE - En pratique, ce sera soit la distance entre les at-&es vives
b, = facteur de calcul pour un materiau et une fabrication
theoriques d’extremite du rouleau diminuee des arrondis, soit la largeur
modernes et habituels. Sa valeur depend du type et de
du chemin, degagements de rectification exclus - selon celle de ces
la construction du roulement
deux valeurs qui est la plus faible.
=
e limite du rapport F,IF, pour le choix des facteurs X
3.11 angle nominal de contact: Angle existant entre un et Y
plan perpendiculaire a I’axe d’un roulement ou d’une butee et la
=
facteur dependant de la geometric des elements, de
f
C
ligne theorique d/action de la resultante des efforts transmis par
leur precision et de leur materiau
une des bagues ou rondelles a un element roulant.
=
facteur dependant de la geometric des elements et du
f
0
niveau de contrainte applicable 1)
3.12 diametre primitif d’une rangee de billes: Diametre
i =
nombre de rangees de billes ou de rouleaux
du cercle contenant les centres des billes d’une meme rangee.
=
a angle nominal de contact, en degres
3.13 diametre primitif d’une rangee de rouleaux : Diame-
tre du cercle coupant I’axe des rouleaux d’une meme rangee en
5 Roulements (radiaux) 5 billes
leur milieu.
5.1 Charge radiale dynamique de base
3.14 conditions de fonctionnement conventionnelles :
Conditions que I’on peut supposer valoir pour un roulement
Pour les roulements a contact droit ou a contact oblique,
bien month, protege contre la penetration de matieres etrange-
res, correctement lubrifie, normalement charge, non expose a
C, = b,,-,f,(i COS~)~,~ zzi3Dw1~*, pour D, < 25 4 mm. et
I ’
des temperatures extremes, et ne tournant pas a des vitesses
exceptionnellement faibles ou elevees.
C, = 3,647 b, f&i COS&~~ 2 2/3Dw1~4, pour D, > 25 4 mm
.
’
4 Symboles
Les valeurs de b, et de fc sont don&es dans les tableaux 1 et 2
respectivement. Elles s’appliquent a condition que le rayon de
= charge radiale dynamique de base, en newtons
cr
courbure du chemin des bagues interieures des roulements a
= charge axiale dynamique de base, en newtons contact droit ou contact oblique ne soit pas superieur a
Ca
0,52 D, et que le rayon de courbure du chemin des bagues
charge radiale statique de base’), en newtons
Co, =
exterieures des roulements de ces memes types et des bagues
C = charge axiale statique de base’), en newtons
interieures des roulements a rotule sur billes ne soit pas supe-
oa
rieur a Of53 D,.
= diametre de bille, en millimetres
Dw
D diametre de rouleau a utiliser dans les calculs de
we =
L/aptitude d’un roulement a supporter les charges n’est pas
charges d e base, en millimetres
necessairement amelioree par I’emploi de rayons plus petits,
D = diametre primitif mais decroit par I’emploi de rayons plus grands que ceux indi-
(roulement a billes ou a rouleaux), en
PW
millimetres ques ci-dessus.
1) Pour la definition, la methode de calcul et les valeurs, voir IS0 76.
2
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IS0 281 : 1990 (I3
Tableau 1 - Valeur de b, pour roulements 5 billes Les valeurs de X et Y sont donnees dans le tableau 3.
Type de roulement
5.2.1 Ensembles de roulements
Roulements 5 gorges, 5 contact droit ou 5 contact
oblique (sauf roulements 8 encoches de remplissage
Lors du calcul de la charge radiale equivalente de deux
5.2.1 .I
et roulements ((insert))) et roulements 2 rotule
roulements a une rangee et contact oblique, semblables et
Roulements 5 encoches de remplissage
mantes c&e a tote sur le meme arbre de telle maniere qu’ils
constituent un ensemble (montage par paire) dans les disposi-
tions 0 (dos a dos) ou X (face a face), cette paire de roulements
est consideree comme un seul roulement a deux rangees et
contact oblique.
5.1 .I Ensembles de roulements
5.2.1.2 Lors du calcul de la charge radiale equivalente de deux
5.1.1.1 Lors du calcul de la charge radiale de base de deux
ou plusieurs roulements a une rangee, semblables et mantes
roulements a une rangee et contact droit, semblables et mantes
tote a tote sur le meme arbre de maniere a constituer un
tote a c&e sur le meme arbre de telle maniere qu’ils constituent
ensemble (montage par paire ou par ensemble) dans la disposi-
un ensemble (montage par paire), cette paire de roulements est
tion T (tandem), on utilise les valeurs X et Y applicables au rou-
consideree comme un seul roulement a deux rangees et contact
lement a une rangee, element de I’ensemble. La ((charge axiale
droit.
relative)) (voir tableau 3) est determinee avec i = 1 ainsi que les
valeurs Fa et C,, applicables a un seul roulement (et ce bien que
5.1.1.2 Lors du calcul de la charge radiale de base de deux
I’on utilise les valeurs Fr et Fa exprimant les charges totales lors
roulements a une rangee et contact oblique, semblables et
du calcul de la charge equivalente sur I’ensemble).
mantes tote a tote sur le meme arbre de telle maniere qu’ils
constituent un ensemble (montage par paire) dans les disposi-
tions 0 (dos a dos) ou X (face a face), cette paire de roulements
5.3 Duke nominale
est consideree comme un seul roulement a deux rangees et
contact oblique.
5.3.1 Pour un roulement a billes, la duke nominale, L,,, est
don&e par la formule
La charge radiale de base de deux ou plusieurs roule-
5.1.1.3
ments a une rangee et contact oblique, semblables et mantes
c, 3
tote a tote sur le meme arbre de telle maniere qu’ils constituent
L
10= p
un ensemble (montage par paire ou par ensemble) dans la dis-
r
( )
position T (tandem) - et s’ils sont convenablement fabriques
et monk de maniere a se repartir egalement la charge - est ou C, et P, sont calculees conformement a 5.1 et 5.2.
egale au nombre de roulements a la puissance 0,7, multiplie par
la charge de base d’un seul. Cette formule de duree s’applique aussi au cas de deux ou plu-
sieurs roulements a une rangee constituant un ensemble tel que
defini en 5.1 .I. La charge de base C, est alors calculee pour
Si, pour une raison technique quelconque, le tout est
5.1.1.4
I’ensemble et la charge equivalente P, determinee a partir des
consider-e comme un certain nombre de roulements a une ran-
charges totales agissant sur cet ensemble, avec les valeurs X et
gee qui peuvent etre remplaces independamment les uns des
Y indiquees en 5.2.1.2.
autres, alors 5.1 .I .3 ne s’applique pas.
5.3.2 Cette formule de duke donne des resultats satisfaisants
5.2 Charge radiale dynamique bquivalente
sur une gamme de charges etendue. Toutefois, des charges
extremement elevees peuvent provoquer des deformations
Pour les roulements a billes a contact droit ou a contact obli-
plastiques nefastes au contact bille-chemin. II convient done
que, sous charges radiale et axiale constantes, la charge radiale
que I’utilisateur consulte le fabricant du roulement pour un cal-
dynamique equivalente, P,, est donnee par la formule
cul de duree pour charge P, superieure a C,, ou 0,5 C,, selon
P, = XF,. + YF, celle de ces deux valeurs qui est la plus faible.
3
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IS0 281 : 1990 (F)
Tableau 2 - Valeurs def, pour roulements (radiaux) 2 billes
fc
D,cosct '1 Roulements 8 billes 8 contact Roulements 2 billes
~-
Roulements 2 rotule
Roulements a billes
droit, une rangee, et roulements ti contact droit, une rangbe,
D
2 contact droit, sur billes, une et
P w
A billes ;i contact oblique, Gparables
deux rangees deux rangees
(roulements ((magt+to)))
une et deux ranghes
0,Ol 29,l 27,5 93 99
0,02
35,8 33,9 12,4 II,7
0,03 40,3 38,2 14,3 13,4
0,04 43,8 41,5 15,9 14,9
0,05 46,7 44,2 17,3 16,2
0,06 49,l 46,5 18,6 17,4
0,07 51,l 48,4 19,9 18,5
0,08 52,8 50
21,l 19,5
0,09 54,3 51,4 22,3 20,6
OJ
55,5 52,6 23,4 21,5
0,ll 56,6 53,6 24,5 22,5
0,12 57,5 54,5
25,6 23,4
0,13 58,2 55,2 26,6 24,4
0,14 58,8
55,7 27,7 25,3
0,15 59,3 56,l 28,7 26,2
0,16 59,6 56,5 29,7 27,l
0,17 59,8 56,7 30,7 27,9
0,18 59,9 56,8 31,7 28,8
0,19 60 56,8 32,6 29,7
02 59,9
56,8 33,5 30,5
0,21 59,8
56,6 34,4 31,3
02 59,6 56,5 35,2 32,l
0,23
59,3 56,2 36,l 32,9
0,24 59 55,9 36,8 33,7
0,25 58,6
55,5 37,5 * 34,5
0,26 58,2 55,l 38,2 35,2
0,27 57,7 545
38,8 35,9
0,28 57,l w 39,4 36,6
0,29 56,6
53,6 39,9 37,2
013 56 53 40,3 37,8
0,31 55,3 52,4 40,6 38,4
0,32 54,6 51,8 40,9 38,9
0,33 53,9 51,l 41,l 39,4
0,34 53,2 50,4 41,2 39,8
0,35 52,4
49,7 41,3 40,l
0,36 51,7
48,9 41,3 40,4
0,37 50,9 48,2 41,2 40,7
0,38 50 47,4 41, 40,8
0,39 49,2 46,6 40,7 40,9
0,4
48,4 45,8 40,4 40,9
D, cos Q
I) Lesvaleurs def, B retenir pourdes rapports ~ intermediaires s'obtiennent par interpolation lineaire.
D
PW
4
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IS0 281 : 1990 (F)
Valeurs de X et Y pour roulements (radiaux) 5 billes
Tableau 3 -
Charge axiale w-elative))
Type de roulement
A contact droit
foiFa 3)
Fa
20;
Car
0,173 0,172 Utiliser ici les 2,78 3,74 0,23
0,346 0,345 valeurs X, Y 2,4 3,23 0,26
0,692 0,689 et e applicables 2,07 2,78 013
I,04 I,03 aux roulements I,87 2,52 0,34
a = 5O I,38 I,38 1 0 a contact droit 1 1,75 0,78 2,36 0,36
2,08 2,07 I,58 2,13 0,4
3,46 3,45 I,39 I,87 0,45
5,19 5,17 I,26 I,69 0,5
6,92 6,89 I,21 I,63 0,52
0,175 0,172 I,88 2,18 3,06 0,29
0,35 0,345 I,71 I,98 2,78 0,32
0,7 0,689 I,52 I,76 2,47 0,36
I,05 I,03 I,41 I,63 2,29 0,38
A contact a = IO0 114 I,38 1 0 0,46 I,34 1 I,55 0,75 2,18 0,4
oblique &I 2,07 I,23 I,42 2 0,44
3,50 3,45 I,1 I,27 I,79 0,49
5,25 5,17 1 ,Ol 1,17 I,64 0,54
7 6,89 1 I,16 I,63 0,54
0,178 0,172 I,47 I,65 2,39 0,38
0,357 0,345 1,4 I,57 2,28 0,4
0,714 0,689 I,3 I,46 2,ll 0,43
I,07 I,03 I,23 I,38 2 0,46
a = 15O I,43 I,38 1 0 0,44 I,19 1 I,34 0,72 I,93 0,47
2,14 2,07 I,12 I,26 I,82 0,5
3,57 3,45 I,02 I,14 I,66 0,55
5,35 5,17 1 I,12 I,63 0,56
7,14 6,89 1 I,12 I,63 0,56
-
a = 2o” - 0,43 1 I,09 0,7 I,63 0,57
-
a = 25O - 0,41 0,87 0,92 0,67 1,41 0,68
-
a = 3o”
- 1 0 0,39 0,76 1 0,78 0,63 I,24 03
-
a = 35O - 0,37 0,66 0,66 0,6 I,07 0,95
-
a = 4o” - 0,35 0,57 0,55 0,57 0,93 I,14
-
cy = 45O - 0,33 0,5 0,47 0,54 0,81 I,34
A
A rotule 1 0 0,4 0,4 cota 1 0,42 cot Q 0,65 0,65 cot a I,5 tana
A contact droit, une rangee, separable (magneto) 1 0 0,5 2,5 - - - - 02
1) Le maximum autorise depend de la construction du roulement (jeu interne et profondeur des gorges). Choisir la premiere ou la deuxieme
colonne d’apres I’information disponible.
2) Les valeurs de X, Yet e 8 retenir pour des charges axiales relatives et/au des angles de contact intermediaires s’obtiennent par interpolation
Iineaire.
3) Pour les valeurs def,, voir IS0 76.
5
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IS0 281 : 1990 (F)
6.3 Durbe nominale
6 But&s 5 bilks
61 . Charge axiale dynamique de base
6.3.1 Pour une butee a billes, la duree nominale, LIo, est don-
nee par la formule
6.1.1 Butkes ZI une rangee, simple ou double effet
ca 3
La charge axiale dynamique de base, C,, pour des butees a une L
10= p
a
rangee, simple ou double effet, est donnee par les formules 0
ou C, et Pa sont calculees conformement a 6.1 et 6.2.
C = b f 22/30 It8
pour D, < 25,4 mm et a = 90’;
a m c w 1
Ca = 6, f,(coscWtan a Z2/30,1~8, pour D,,,, < 25,4 mm
6.3.2 Cette formule de duree donne des resultats satisfaisants
sur une gamme de charges etendue. Toutefois, des charges
et a + 90°;
extremement elevees peuvent provoquer des deformations
plastiques nefastes au contact bille-chemin. II convient done
C, = 3,647 b,-& Z2’3Dw1 r4, pour D, > 25,4 mm et a = 90°;
que I’utilisateur consulte le fabricant de la butee pour un calcul
de duree sous charge Pa superieure a 0,5 C,.
C, = 3,647 bJC(cosa)or7 tan a Z2/3Dw1~4, pour
Table 4 - Valeurs de fc pour butees 5 billes
D, > 25,4 mm et a + 90’;
Oti
D, 1’ D, cosa ‘1 f
fc - c
D D Q = 4502)
cy = 9o”
Z est le nomb re de billes supportant la charge dans une a = 60° a = 75O
PW PW
seule d irection;
0,Ol 36,7 0,Ol 42,l 39,2 37,3
0,02 45,2 0,02 51,7 45,9
WI
6, = 1,3.
0,03 51,l 0,03 58,2 54,2 51,7
0,04 55,7 0,04 63,3 58,9 56,l
Les valeurs de fc sont donnees dans le tableau 4. Elles s’appli-
0,05 59,5 0,05 67,3 62,6 59,7
quent a condition que le rayon de courbure du chemin n’excede
0,06 62,9 0,06 70,7 65,8 62,7
pas 0,54 D,.
65,8 68,4
0,07 0,07 73,5 65,2
0,08 68,5 0,08 75,9 70,7 67,3
L’aptitude de la butee a supporter les charges n’est pas neces-
71
0,09 0,09 78 72,6 69,2
sairement amelioree par I’emploi de rayons plus petits, mais
73,3 79,7 74,2 70,7
O,l OJ
decroit par I’emploi de rayons plus grands que celui indique
ci-dessus. 0,ll 75,4 0,ll 81,l 75,5
0,12 77,4 0,12 82,3 76,6
0,13 79,3 0,13 83,3 77,5
6.1.2 Butee a deux ou plusieurs rangees
0,14 81,l 0,14 84,l 78,3
0,15 82,7 0,15 84‘7 78,8
La charge axiale dynamique de base, Ca, pour des butees a
deux ou plusieurs rangees de billes semblables supportant la 0,16 84,4 0,16 85,l 79,2
0,17 85,9 0,17 85,4 79,5
charge dans la meme direction, est donnee par la formule
0,18 87,4 0,18 85,5 79,6
0,19 88,8 0,19 85,5 79,6
ca = (Z,+Zz+ . . . +Z,) x
90,2 85,4 79,5
02 02
x[(.)l”‘3+ ($Y’3+ . . , + .,,,]-3’10
0,21 91,5 0,21 85,2
92,8 0,22 84,9
02
0,23 94,l 0,23 84,5
Les charges de base partielles CalI Ca2, . . . , C,, relatives aux
0,24 95,3 0,24 84
0,25 96,4 0,25 83,4
rangees ayant Z,, Z2, . . . , Z, billes se calculent comme il est
dit en 6.1 .I avec les formules applicables aux butees a une
0,26 97,6 0,26 82,8
rangee.
0,27 98,7 0,27 82
0,28 99,8 0,28 81,3
0,29 100,8 0,29 80,4
62 . Charge axiale dynamique equivalente
101,9 79,6
0,3 0,3
0,31 102,9
Pour les butees avec angle a + 90°, sous charges radiale et
0,32 103,9
axiale constantes, la charge axiale dynamique equivalente, Pa,
0,33 104,8
est donnee par la formule
0,34 105,8
0,35 106,7
Pa = XF, + YFa
D, cos cx
DW
1) Les valeurs def, 5 retenir pour des rapports D ou D
Les valeurs de X et Y sont donnees dans le tableau 5.
PW PW
et/au des angles de contact autres que ceux prhentk dans ce
Les butees a billes dont I’angle a = 90° ne peuvent supporter
tableau s'obtiennent par interpolation Iineaire.
que des charges axiales. La charge axiale dynamique equiva-
2) L'angle de contact des butees, a, est > 45O. Les valeurs cor-
lente est alors donnee par la formule
respondant 5 a = 45O ne sont donnees que pour permettre les
interpolations si a est compris entre 45O et 60°.
Pa = Fa
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
IS0 281 : 1990 (F)
Tableau 5 - Facteurs X et Y pour butees 5 billes
But6es ZI simple effet 2, Butees 2 double effet
I
F F
A,e e
Fr Fr
___~
--____
x Y
I,18
0,59 0,66 I,25
I,37 0,57 0,73 I,49
0,56 0,81
1~3 I,79
0,55 0,92 2,17
1’9
0,54 I,06
2,3 2,68
0,53 I,28 3,43
23
3,89 0,52 I I,66
4,67
5,86 0,52 2,43 7,09
II,75 0,51
4,8 14,29
20 1 IO
-gancc(l - 3sind ---Jl - lsina)
1 1,25tanaIl - ~sind 1,25tana
I 3
1) Les valeurs de X, Y et e 3 retenir pour des angles de contact intermediaires s’obtiennent par interpolation Iineaire.
Fa
2) F < e ne convient pas aux butees 3 simple effet.
r
3) L’angle de contact des butees, Q, est > 45’. Les valeurs correspondant CI a = 45’ ne sont donnees que pour permettre les interpolations si a
est compris entre 45O et 50°.
7 Roulements (radiaux) 5 rouleaux Tableaux 7 - Valeurs maximales de fc pour roulements
(radiaux) 8 rouleaux (voir 7.1)
D,, cosa ‘1
7.1 Charge radiale dynamique de base
fc
D
PW
La charge radiale dynamique de base, C,, pour des roulements
0,Ol 52,l
a rouleaux (radiaux), est donnee par la formule
0,02
60,8
0,03 66,5
c, = 6, f,( &,,,,cos a)7/9 Z3’4Dwe2g’27
0,04
70,7
0,05 74,l
Les valeurs de b, et de fC sont donnees dans les tableaux 6 et 7
0,06 76,9
respectivement. Les valeurs de fC sont des valeurs maximales,
0,07
79,2
applicables seulement si, sous charge, la repartition de con-
0,08 81,2
0,09 82,8
trainte est sensiblement uniforme le long du contact le plus
61 84,2
charge entre rouleaux et chemins.
0,ll 85,4
II faut utiliser des valeurs fC plus petites si, sous charge, une
0,12 86,4
0,13
concentration quelconque de contraintes existe au contact 87,l
0,14 87,7
rouleauxkhemins. Ce peut etre le cas, par exemple, au centre
0,15
88,2
de contacts ponctuels, aux extremites de contacts Iineaires,
dans des roulements dont les rouleaux ne sont pas guides avec
0,16
88,5
precision ou des roulements dont la longueur des rouleaux
0,17 88,7
0,18
excede 2’5 fois le diametre. 88,8
0,19 88,8
02 88,7
0,21 88,5
0,22
88,2
0,23 87,9
0,24
87,5
Tableau 6 - Valeurs de b, pour roulements (radiaux)
0,25 87
5 rouleaux
0,26 86,4
0,27
85,8
Type de roulement
bm
0,28 85,2
0,29 84,5
Roulements ZI rouleaux cylindriques, ZI rouleaux
I,1
83,8
coniques ou 2 aiguilles 0,3
Douilles A aiguilles 1 DW, ‘OS@ inter-
I) Les valeurs def, ZI retenir pour des rapports ----
D
PW
Roulements A rotule I,15
mediaires s’obtiennent par interpolation lineaire.
---------------------- Page: 11 ----------------------
IS0 281 : 1990 (F)
7.1.1 Ensembles de roulements 7.2.1.2 Lors du calcul de la charge radiale dynamique equiva-
lente de deux ou plusieurs roulements a une rangee et a contact
oblique, semblables et mantes tote a tote sur le meme arbre de
7.1.1.1 Lors du calcul de la charge radiale de base de deux
telle maniere qu’ils constituent un ensemble (montage par paire
roulements a une rangee, semblables et mantes tote a c&e sur
ou par ensemble) dans la disposition T (tandem), on doit utili-
le meme arbre de telle maniere qu’ils constituent en ensemble
ser les valeurs X et Y, donnees dans le tableau 8 pour les roule-
(montage par paire) dans les dispositions 0 (dos a dos) ou X
ments a une rangee.
(face a face), cette paire de roulements est consideree comme
un seul roulement a deux rangees.
Tableau 8 - Valeurs de X et Y pour roulements
(radiaux) A rouleaux
7.1.1.2 Si, pour une raison technique quelconque, la paire est
F F
consideree comme deux roulements qui peuvent etre rempla- Lge a>e
Type de
e
I
f;; Fr
ces independamment I’un de I’autre, 7.1 .I. 1 ne s’applique pas.
roulement
x Y x Y
A une
7.1.1.3 La charge radiale de base de deux ou plusieurs roule-
rangee
ments a une rangee, semblables et mantes c&e a tote sur le
a*0 1 0 0,4 cota 1,5tana
0,4
meme arbre de telle maniere qu’ils constituent un ensemble
A deux
(montage par paire ou par ensemble) dans la disposition T (tan-
rangees
dem) - et s’ils sont convenablement fabriques et mantes de
1 0,45 cota 0,67 0,67 cota 1,5tana
a+0
maniere a se reparti
...
NORME
IS0
INTERNATIONALE
281
Premihe hdition
1990-12-01
Roulements - Charges dynamiques de base et
dur6e nominale
Rolling bearings - Dynamic load ratings and rating life
Numko de reference
IS0 281 : 1990 (F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 281 : 1990 (F)
Page
Sommaire
.I.
111
Avant-propos . . . . . . . . . . . . . .
iV
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . I . . . I
. . . . 1
1 Domaine d’application . . . .
. . . . 1
2 References normatives. . . .
1
3 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
4 Symboles .
2
5 Roulements (radiaux) ti billes. .
6
.......................................................
6 Buteeshbilles
...... 7
7 Roulements (radiaux) ZI rouleaux. .
........................ ...... ................... 8
8 Butees a rouleaux
...... ................... 10
9 Durbe nominale corrigee .
................... 12
Annexe A : Bibliographic. . .
0 IS0 1990
Droits de reproduction reserves. Aucune partie de cette publication ne peut etre reproduite ni
utilisee sous quelque forme que ce soit et par aucun pro&de, electronique ou mecanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans I’accord ecrit de I’editeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Suisse
Imprime en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
IS0 281 : 1990 (F)
Avant-propos
L”IS0 (Organisation internationale de normalisation) est une federation mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comites membres de I’ISO). L’elaboration
des Normes internationales est en general confide aux comites techniques de I’ISO.
Chaque comite membre interesse par une etude a le droit de faire partie du comite
technique tree a cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent egalement aux travaux. L’ISO col-
labore etroitement avec la Commission electrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation electrotechnique.
Les projets de Normes internationales adopt& par les comites techniques sont soumis
aux comites membres pour vote. Leur publication requiert I’approbation de 75 % au
moins des comites membres votants.
La Norme internationale IS0 281 a ete elaboree par le comite technique lSO/TC 4,
Roulemen ts.
Cette premiere edition annule et remplace la premiere edition de I’ISO 281-1 : 1977
dont elle constitue une revision technique.
internationale est donnee uniquement a titre d’infor-
L’annexe A de la presente Norme
mation.
---------------------- Page: 3 ----------------------
IS0 281 : 1990 (F)
Introduction
II est le plus souvent impensable de verifier par un nombre d’essais suffisant qu’un
roulement choisi pour une application donnee lui convient effectivement. Cependant,
la duke (telle que definie en 3.1) est une premiere appreciation de cette adequation.
Un calcul de duree fiable est par consequent considere comme un substitut convenable
aux essais. Le but de la presente Norme internationale est de fournir les bases
necessaires a ce calcul de duke.
L’etat actuel des connaissances ne permet pas d’introduite dans la presente Norme
internationale des valeurs numeriques pour les facteurs de correction attaches aux
caracteristiques du roulement ou aux conditions de fonctionnement. En consequence,
ces valeurs sont a determiner par I’experience, de preference en accord avec le
fabricant du roulement.
Des calculs conduits conformement a la presente Norme internationale ne donneront
pas de resultas satisfaisants pour des roulements soumis a des conditions de
fonctionnement telles, ou construits de maniere que la surface de contact entre
elements roulants et chemins soit fortement tronquee. De tels calculs ne sont done,
par exemple, pas applicables a des roulements ti billes a encoches de remplissage, qui
deborderaient sur cette surface de contact lorsque le roulement est charge.
II en sera de meme si les conditions de fonctionnement perturbent la repartition
normale des charges, par exemple deversement, flexion d’arbre ou de logement,
efforts centrifuges sur les elements roulants ou autres effets de vitesses elevees,
precharge ou jeu excessif. En pareil cas, I’utilisateur devrait consulter le fabricant pour
obtenir ses conseils en matiere de charge equivalente et d’evaluation de la duree.
Des revisions de la presente Norme internationale seront necessaires de temps en
temps, qui tiendront compte de nouvelles recherches ou nouveaux resultats
applicables a tel ou tel type de roulement ou de materiau.
Des informations sur la maniere dont ont ete definis les formules et facteurs repris dans
la presente Norme internationale sont donnees dans I’ISO/TR 8646.
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE IS0 281 : 1990 (F)
Charges dynamiques de base et dur6e
Roulements -
nominale
3 Dhfinitions
1 Domaine d’application
Pour les besoins de la presente Norme internationale, les defini-
La presente Norme internationale prescrit des methodes de cal-
tions donnees dans I’ISO 5593 et les definitions suivantes
cul de la charge dynamique de base de roulements appartenant
s’appliquent.
aux gammes de dimensions presentees dans les publications
IS0 correspondantes. Ces roulements sont reputes fabriques
a partir d’un acier trempe de
par des methodes eprouvees,
3.1 duke : Pour un roulement consider-e isolement, nombre
bonne qualite, moderne et d’usage habituel, et de conception
de tours que I’une de ses bagues ( ou rondelles s’il s’agit d’une
classique pour ce qui concerne la forme des surfaces de contact
butee) effectue par rapport a I’autre avant I’apparition du pre-
roulantes.
mier signe de fatigue de la matiere de I’une des bagues (ou ron-
delles) ou de I’un des elements roulants.
Elle prescrit egaiement des methodes de calcul de la duree
nominale, qui est la duree associee a une fiabilite de 90 %, a
une qualite conventionnelle du materiau et de la fabrication, et
3.2 fiabilit6 (dans le present contexte de duree): Pour un
a des conditions de fonctionnement egalement conventionnel-
groupe de roulements apparemment identiques et fonctionnant
les. En outre, la presente Norme internationale prescrit des
dans les memes conditions, pourcentage de ces roulements
methodes de calcul d’une duke nominale ((corrigee)) prenant
qu’on s/attend a voir atteindre ou depasser une duree deter-
en compte, par I’application de facteurs de correction, la fiabi-
mike.
lit& les conditions de fonctionnement r6elles, et les caracteristi-
ques propres au roulement.
La fiabilite d’un roulement consideri! isolement est la probabilite
de le voir atteindre ou depasser une duke determinee.
La presente Norme internationale n’est pas applicable a des
constructions dans lesquelles les elements roulants portent
directement sur un arbre ou dans un logement, a moins que
3.3 duke nominale : Pour un roulement consider6 isole-
leur surface ne soit a tous egards equivalente a celle du chemin ment, ou un groupe de roulements apparemment identiques
de la bague ou de la rondelle qu’ils remplacent. fonctionnant dans les memes conditions, duke associee a une
fiabilite de 90 %, a une qualite conventionnelle du materiau et
Les roulements a deux rangees et les butees a double effet de la fabrication, et a des conditions de fonctionnement egale-
sont ici reputes symetriques. ment conventionnelles.
D’autres limites de validite particulieres a certains types se trou-
3.4 duke nominale corrigee: Duree obtenue par correc-
vent aux articles correspondants.
tion de la duree nominale pour une certaine fiabilite requise
et/au pour des proprietes du roulement particulieres et/au
pour des conditions de fonctionnement non conventionnelles.
2 R6f6rences normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par
3.5 charge radiale dynamique de base: Charge radiale
suite de la reference qui en est faite, constituent des disposi-
constante en intensite et en direction, qu’un roulement peut
tions valables pour la presente Norme internationale. Au
theoriquement supporter pour une duree nominale d’un million
moment de la publication, les editions indiquees etaient en
de tours.
vigueur. Toute norme est sujette a revision et les parties pre-
nantes des accords fond& sur cette Norme internationale sont
Dans le cas d’un roulement a une rangee a contact oblique, il
invitees a rechercher la possibilite d’appliquer les editions les
s’agit de la composante radiale de la charge qui provoque un
plus recentes des normes indiquees ci-apres. Les membres de
deplacement purement radial de I’une des bagues par rapport a
la CEI et de I’ISO possedent le registre des Normes internatio-
l’autre.
nales en vigueur a un moment donne.
3.6 charge axiale dynamique de base: Charge axiale
I SO 76 : 1987, Roulements - Charges statiques de base.
constante et centree qu’un roulement peut theoriquement sup-
IS0 5593 : 1984, Roulemen ts - Vocabulaire. porter pour une duree nominale d’un million de tours.
---------------------- Page: 5 ----------------------
IS0 281 : 1990 (F)
F, = charge radiale, composante radiale de la charge appli-
3.7 charge radiale dynamique equivalente : Charge
radiale constante en intensite et en direction sous I’influence de quee, en newtons
laquelle la duree atteinte par un roulement serait la meme
Fa = charge axiale, composante axiale de la charge appli-
qu’avec les charges reellement appliquees.
quee, en newtons
duke nominale, en millions de tours
40 =
3.8 charge axiale dynamique equivalente: Charge axiale
L duree nominale corrigee, en millions de tours
na =
constante et centree sous I’influence de laquelle la duree
L longueur de rouleau a utiliser dans les calculs de
atteinte par un roulement serait la meme qu’avec les charges
we =
reellement appliquees. charges de base, en millim&tres
P, = charge radiale dynamique equivalente, en newtons
calculs de
3.9 diam etre de rouleau a utiliser dans les
P, = charge axiale dynamique equivalente, en newtons
rge de base: Diametre au milieu du rouleau.
cha
x = facteur de charge radiale dynamique
NOTE - Sur un rouleau coniqu e, c’est la moyenne arithmetique des
Y = facteur de charge axiale dynamique
diame tres theoriq ues sur angles vifs aux deux extremites.
z = nombre de billes ou de rouleaux dans un roulement a
Sur un rouleau convexe non symetrique, c’est, avec une approxima-
une rangee; nombre de billes ou de rouleaux par
tion suffisante, le diametre au niveau du point de contact avec le che-
rangee dans le cas de plusieurs rangees en comportant
min de la bague demunie d’epaulements, sous charge nulle.
chacune le meme nombre
a1 = facteur de correction de duree pour fiabilite (voir 9.3)
longueur de rouleau 5 utiliser dans les calculs de
3.10
a2 = facteur de correction de duree pour les caracteristiques
charge de base: Longueur maximale theorique du contact
propres au roulement (voir 9.4)
entre le rouleau et celui des chemins sur lequel le contact est le
plus court.
a3 = facteur de correction de duke pour les conditions de
fonctionnement (voir 9.5)
NOTE - En pratique, ce sera soit la distance entre les at-&es vives
b, = facteur de calcul pour un materiau et une fabrication
theoriques d’extremite du rouleau diminuee des arrondis, soit la largeur
modernes et habituels. Sa valeur depend du type et de
du chemin, degagements de rectification exclus - selon celle de ces
la construction du roulement
deux valeurs qui est la plus faible.
=
e limite du rapport F,IF, pour le choix des facteurs X
3.11 angle nominal de contact: Angle existant entre un et Y
plan perpendiculaire a I’axe d’un roulement ou d’une butee et la
=
facteur dependant de la geometric des elements, de
f
C
ligne theorique d/action de la resultante des efforts transmis par
leur precision et de leur materiau
une des bagues ou rondelles a un element roulant.
=
facteur dependant de la geometric des elements et du
f
0
niveau de contrainte applicable 1)
3.12 diametre primitif d’une rangee de billes: Diametre
i =
nombre de rangees de billes ou de rouleaux
du cercle contenant les centres des billes d’une meme rangee.
=
a angle nominal de contact, en degres
3.13 diametre primitif d’une rangee de rouleaux : Diame-
tre du cercle coupant I’axe des rouleaux d’une meme rangee en
5 Roulements (radiaux) 5 billes
leur milieu.
5.1 Charge radiale dynamique de base
3.14 conditions de fonctionnement conventionnelles :
Conditions que I’on peut supposer valoir pour un roulement
Pour les roulements a contact droit ou a contact oblique,
bien month, protege contre la penetration de matieres etrange-
res, correctement lubrifie, normalement charge, non expose a
C, = b,,-,f,(i COS~)~,~ zzi3Dw1~*, pour D, < 25 4 mm. et
I ’
des temperatures extremes, et ne tournant pas a des vitesses
exceptionnellement faibles ou elevees.
C, = 3,647 b, f&i COS&~~ 2 2/3Dw1~4, pour D, > 25 4 mm
.
’
4 Symboles
Les valeurs de b, et de fc sont don&es dans les tableaux 1 et 2
respectivement. Elles s’appliquent a condition que le rayon de
= charge radiale dynamique de base, en newtons
cr
courbure du chemin des bagues interieures des roulements a
= charge axiale dynamique de base, en newtons contact droit ou contact oblique ne soit pas superieur a
Ca
0,52 D, et que le rayon de courbure du chemin des bagues
charge radiale statique de base’), en newtons
Co, =
exterieures des roulements de ces memes types et des bagues
C = charge axiale statique de base’), en newtons
interieures des roulements a rotule sur billes ne soit pas supe-
oa
rieur a Of53 D,.
= diametre de bille, en millimetres
Dw
D diametre de rouleau a utiliser dans les calculs de
we =
L/aptitude d’un roulement a supporter les charges n’est pas
charges d e base, en millimetres
necessairement amelioree par I’emploi de rayons plus petits,
D = diametre primitif mais decroit par I’emploi de rayons plus grands que ceux indi-
(roulement a billes ou a rouleaux), en
PW
millimetres ques ci-dessus.
1) Pour la definition, la methode de calcul et les valeurs, voir IS0 76.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
IS0 281 : 1990 (I3
Tableau 1 - Valeur de b, pour roulements 5 billes Les valeurs de X et Y sont donnees dans le tableau 3.
Type de roulement
5.2.1 Ensembles de roulements
Roulements 5 gorges, 5 contact droit ou 5 contact
oblique (sauf roulements 8 encoches de remplissage
Lors du calcul de la charge radiale equivalente de deux
5.2.1 .I
et roulements ((insert))) et roulements 2 rotule
roulements a une rangee et contact oblique, semblables et
Roulements 5 encoches de remplissage
mantes c&e a tote sur le meme arbre de telle maniere qu’ils
constituent un ensemble (montage par paire) dans les disposi-
tions 0 (dos a dos) ou X (face a face), cette paire de roulements
est consideree comme un seul roulement a deux rangees et
contact oblique.
5.1 .I Ensembles de roulements
5.2.1.2 Lors du calcul de la charge radiale equivalente de deux
5.1.1.1 Lors du calcul de la charge radiale de base de deux
ou plusieurs roulements a une rangee, semblables et mantes
roulements a une rangee et contact droit, semblables et mantes
tote a tote sur le meme arbre de maniere a constituer un
tote a c&e sur le meme arbre de telle maniere qu’ils constituent
ensemble (montage par paire ou par ensemble) dans la disposi-
un ensemble (montage par paire), cette paire de roulements est
tion T (tandem), on utilise les valeurs X et Y applicables au rou-
consideree comme un seul roulement a deux rangees et contact
lement a une rangee, element de I’ensemble. La ((charge axiale
droit.
relative)) (voir tableau 3) est determinee avec i = 1 ainsi que les
valeurs Fa et C,, applicables a un seul roulement (et ce bien que
5.1.1.2 Lors du calcul de la charge radiale de base de deux
I’on utilise les valeurs Fr et Fa exprimant les charges totales lors
roulements a une rangee et contact oblique, semblables et
du calcul de la charge equivalente sur I’ensemble).
mantes tote a tote sur le meme arbre de telle maniere qu’ils
constituent un ensemble (montage par paire) dans les disposi-
tions 0 (dos a dos) ou X (face a face), cette paire de roulements
5.3 Duke nominale
est consideree comme un seul roulement a deux rangees et
contact oblique.
5.3.1 Pour un roulement a billes, la duke nominale, L,,, est
don&e par la formule
La charge radiale de base de deux ou plusieurs roule-
5.1.1.3
ments a une rangee et contact oblique, semblables et mantes
c, 3
tote a tote sur le meme arbre de telle maniere qu’ils constituent
L
10= p
un ensemble (montage par paire ou par ensemble) dans la dis-
r
( )
position T (tandem) - et s’ils sont convenablement fabriques
et monk de maniere a se repartir egalement la charge - est ou C, et P, sont calculees conformement a 5.1 et 5.2.
egale au nombre de roulements a la puissance 0,7, multiplie par
la charge de base d’un seul. Cette formule de duree s’applique aussi au cas de deux ou plu-
sieurs roulements a une rangee constituant un ensemble tel que
defini en 5.1 .I. La charge de base C, est alors calculee pour
Si, pour une raison technique quelconque, le tout est
5.1.1.4
I’ensemble et la charge equivalente P, determinee a partir des
consider-e comme un certain nombre de roulements a une ran-
charges totales agissant sur cet ensemble, avec les valeurs X et
gee qui peuvent etre remplaces independamment les uns des
Y indiquees en 5.2.1.2.
autres, alors 5.1 .I .3 ne s’applique pas.
5.3.2 Cette formule de duke donne des resultats satisfaisants
5.2 Charge radiale dynamique bquivalente
sur une gamme de charges etendue. Toutefois, des charges
extremement elevees peuvent provoquer des deformations
Pour les roulements a billes a contact droit ou a contact obli-
plastiques nefastes au contact bille-chemin. II convient done
que, sous charges radiale et axiale constantes, la charge radiale
que I’utilisateur consulte le fabricant du roulement pour un cal-
dynamique equivalente, P,, est donnee par la formule
cul de duree pour charge P, superieure a C,, ou 0,5 C,, selon
P, = XF,. + YF, celle de ces deux valeurs qui est la plus faible.
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
IS0 281 : 1990 (F)
Tableau 2 - Valeurs def, pour roulements (radiaux) 2 billes
fc
D,cosct '1 Roulements 8 billes 8 contact Roulements 2 billes
~-
Roulements 2 rotule
Roulements a billes
droit, une rangee, et roulements ti contact droit, une rangbe,
D
2 contact droit, sur billes, une et
P w
A billes ;i contact oblique, Gparables
deux rangees deux rangees
(roulements ((magt+to)))
une et deux ranghes
0,Ol 29,l 27,5 93 99
0,02
35,8 33,9 12,4 II,7
0,03 40,3 38,2 14,3 13,4
0,04 43,8 41,5 15,9 14,9
0,05 46,7 44,2 17,3 16,2
0,06 49,l 46,5 18,6 17,4
0,07 51,l 48,4 19,9 18,5
0,08 52,8 50
21,l 19,5
0,09 54,3 51,4 22,3 20,6
OJ
55,5 52,6 23,4 21,5
0,ll 56,6 53,6 24,5 22,5
0,12 57,5 54,5
25,6 23,4
0,13 58,2 55,2 26,6 24,4
0,14 58,8
55,7 27,7 25,3
0,15 59,3 56,l 28,7 26,2
0,16 59,6 56,5 29,7 27,l
0,17 59,8 56,7 30,7 27,9
0,18 59,9 56,8 31,7 28,8
0,19 60 56,8 32,6 29,7
02 59,9
56,8 33,5 30,5
0,21 59,8
56,6 34,4 31,3
02 59,6 56,5 35,2 32,l
0,23
59,3 56,2 36,l 32,9
0,24 59 55,9 36,8 33,7
0,25 58,6
55,5 37,5 * 34,5
0,26 58,2 55,l 38,2 35,2
0,27 57,7 545
38,8 35,9
0,28 57,l w 39,4 36,6
0,29 56,6
53,6 39,9 37,2
013 56 53 40,3 37,8
0,31 55,3 52,4 40,6 38,4
0,32 54,6 51,8 40,9 38,9
0,33 53,9 51,l 41,l 39,4
0,34 53,2 50,4 41,2 39,8
0,35 52,4
49,7 41,3 40,l
0,36 51,7
48,9 41,3 40,4
0,37 50,9 48,2 41,2 40,7
0,38 50 47,4 41, 40,8
0,39 49,2 46,6 40,7 40,9
0,4
48,4 45,8 40,4 40,9
D, cos Q
I) Lesvaleurs def, B retenir pourdes rapports ~ intermediaires s'obtiennent par interpolation lineaire.
D
PW
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
IS0 281 : 1990 (F)
Valeurs de X et Y pour roulements (radiaux) 5 billes
Tableau 3 -
Charge axiale w-elative))
Type de roulement
A contact droit
foiFa 3)
Fa
20;
Car
0,173 0,172 Utiliser ici les 2,78 3,74 0,23
0,346 0,345 valeurs X, Y 2,4 3,23 0,26
0,692 0,689 et e applicables 2,07 2,78 013
I,04 I,03 aux roulements I,87 2,52 0,34
a = 5O I,38 I,38 1 0 a contact droit 1 1,75 0,78 2,36 0,36
2,08 2,07 I,58 2,13 0,4
3,46 3,45 I,39 I,87 0,45
5,19 5,17 I,26 I,69 0,5
6,92 6,89 I,21 I,63 0,52
0,175 0,172 I,88 2,18 3,06 0,29
0,35 0,345 I,71 I,98 2,78 0,32
0,7 0,689 I,52 I,76 2,47 0,36
I,05 I,03 I,41 I,63 2,29 0,38
A contact a = IO0 114 I,38 1 0 0,46 I,34 1 I,55 0,75 2,18 0,4
oblique &I 2,07 I,23 I,42 2 0,44
3,50 3,45 I,1 I,27 I,79 0,49
5,25 5,17 1 ,Ol 1,17 I,64 0,54
7 6,89 1 I,16 I,63 0,54
0,178 0,172 I,47 I,65 2,39 0,38
0,357 0,345 1,4 I,57 2,28 0,4
0,714 0,689 I,3 I,46 2,ll 0,43
I,07 I,03 I,23 I,38 2 0,46
a = 15O I,43 I,38 1 0 0,44 I,19 1 I,34 0,72 I,93 0,47
2,14 2,07 I,12 I,26 I,82 0,5
3,57 3,45 I,02 I,14 I,66 0,55
5,35 5,17 1 I,12 I,63 0,56
7,14 6,89 1 I,12 I,63 0,56
-
a = 2o” - 0,43 1 I,09 0,7 I,63 0,57
-
a = 25O - 0,41 0,87 0,92 0,67 1,41 0,68
-
a = 3o”
- 1 0 0,39 0,76 1 0,78 0,63 I,24 03
-
a = 35O - 0,37 0,66 0,66 0,6 I,07 0,95
-
a = 4o” - 0,35 0,57 0,55 0,57 0,93 I,14
-
cy = 45O - 0,33 0,5 0,47 0,54 0,81 I,34
A
A rotule 1 0 0,4 0,4 cota 1 0,42 cot Q 0,65 0,65 cot a I,5 tana
A contact droit, une rangee, separable (magneto) 1 0 0,5 2,5 - - - - 02
1) Le maximum autorise depend de la construction du roulement (jeu interne et profondeur des gorges). Choisir la premiere ou la deuxieme
colonne d’apres I’information disponible.
2) Les valeurs de X, Yet e 8 retenir pour des charges axiales relatives et/au des angles de contact intermediaires s’obtiennent par interpolation
Iineaire.
3) Pour les valeurs def,, voir IS0 76.
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
IS0 281 : 1990 (F)
6.3 Durbe nominale
6 But&s 5 bilks
61 . Charge axiale dynamique de base
6.3.1 Pour une butee a billes, la duree nominale, LIo, est don-
nee par la formule
6.1.1 Butkes ZI une rangee, simple ou double effet
ca 3
La charge axiale dynamique de base, C,, pour des butees a une L
10= p
a
rangee, simple ou double effet, est donnee par les formules 0
ou C, et Pa sont calculees conformement a 6.1 et 6.2.
C = b f 22/30 It8
pour D, < 25,4 mm et a = 90’;
a m c w 1
Ca = 6, f,(coscWtan a Z2/30,1~8, pour D,,,, < 25,4 mm
6.3.2 Cette formule de duree donne des resultats satisfaisants
sur une gamme de charges etendue. Toutefois, des charges
et a + 90°;
extremement elevees peuvent provoquer des deformations
plastiques nefastes au contact bille-chemin. II convient done
C, = 3,647 b,-& Z2’3Dw1 r4, pour D, > 25,4 mm et a = 90°;
que I’utilisateur consulte le fabricant de la butee pour un calcul
de duree sous charge Pa superieure a 0,5 C,.
C, = 3,647 bJC(cosa)or7 tan a Z2/3Dw1~4, pour
Table 4 - Valeurs de fc pour butees 5 billes
D, > 25,4 mm et a + 90’;
Oti
D, 1’ D, cosa ‘1 f
fc - c
D D Q = 4502)
cy = 9o”
Z est le nomb re de billes supportant la charge dans une a = 60° a = 75O
PW PW
seule d irection;
0,Ol 36,7 0,Ol 42,l 39,2 37,3
0,02 45,2 0,02 51,7 45,9
WI
6, = 1,3.
0,03 51,l 0,03 58,2 54,2 51,7
0,04 55,7 0,04 63,3 58,9 56,l
Les valeurs de fc sont donnees dans le tableau 4. Elles s’appli-
0,05 59,5 0,05 67,3 62,6 59,7
quent a condition que le rayon de courbure du chemin n’excede
0,06 62,9 0,06 70,7 65,8 62,7
pas 0,54 D,.
65,8 68,4
0,07 0,07 73,5 65,2
0,08 68,5 0,08 75,9 70,7 67,3
L’aptitude de la butee a supporter les charges n’est pas neces-
71
0,09 0,09 78 72,6 69,2
sairement amelioree par I’emploi de rayons plus petits, mais
73,3 79,7 74,2 70,7
O,l OJ
decroit par I’emploi de rayons plus grands que celui indique
ci-dessus. 0,ll 75,4 0,ll 81,l 75,5
0,12 77,4 0,12 82,3 76,6
0,13 79,3 0,13 83,3 77,5
6.1.2 Butee a deux ou plusieurs rangees
0,14 81,l 0,14 84,l 78,3
0,15 82,7 0,15 84‘7 78,8
La charge axiale dynamique de base, Ca, pour des butees a
deux ou plusieurs rangees de billes semblables supportant la 0,16 84,4 0,16 85,l 79,2
0,17 85,9 0,17 85,4 79,5
charge dans la meme direction, est donnee par la formule
0,18 87,4 0,18 85,5 79,6
0,19 88,8 0,19 85,5 79,6
ca = (Z,+Zz+ . . . +Z,) x
90,2 85,4 79,5
02 02
x[(.)l”‘3+ ($Y’3+ . . , + .,,,]-3’10
0,21 91,5 0,21 85,2
92,8 0,22 84,9
02
0,23 94,l 0,23 84,5
Les charges de base partielles CalI Ca2, . . . , C,, relatives aux
0,24 95,3 0,24 84
0,25 96,4 0,25 83,4
rangees ayant Z,, Z2, . . . , Z, billes se calculent comme il est
dit en 6.1 .I avec les formules applicables aux butees a une
0,26 97,6 0,26 82,8
rangee.
0,27 98,7 0,27 82
0,28 99,8 0,28 81,3
0,29 100,8 0,29 80,4
62 . Charge axiale dynamique equivalente
101,9 79,6
0,3 0,3
0,31 102,9
Pour les butees avec angle a + 90°, sous charges radiale et
0,32 103,9
axiale constantes, la charge axiale dynamique equivalente, Pa,
0,33 104,8
est donnee par la formule
0,34 105,8
0,35 106,7
Pa = XF, + YFa
D, cos cx
DW
1) Les valeurs def, 5 retenir pour des rapports D ou D
Les valeurs de X et Y sont donnees dans le tableau 5.
PW PW
et/au des angles de contact autres que ceux prhentk dans ce
Les butees a billes dont I’angle a = 90° ne peuvent supporter
tableau s'obtiennent par interpolation Iineaire.
que des charges axiales. La charge axiale dynamique equiva-
2) L'angle de contact des butees, a, est > 45O. Les valeurs cor-
lente est alors donnee par la formule
respondant 5 a = 45O ne sont donnees que pour permettre les
interpolations si a est compris entre 45O et 60°.
Pa = Fa
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
IS0 281 : 1990 (F)
Tableau 5 - Facteurs X et Y pour butees 5 billes
But6es ZI simple effet 2, Butees 2 double effet
I
F F
A,e e
Fr Fr
___~
--____
x Y
I,18
0,59 0,66 I,25
I,37 0,57 0,73 I,49
0,56 0,81
1~3 I,79
0,55 0,92 2,17
1’9
0,54 I,06
2,3 2,68
0,53 I,28 3,43
23
3,89 0,52 I I,66
4,67
5,86 0,52 2,43 7,09
II,75 0,51
4,8 14,29
20 1 IO
-gancc(l - 3sind ---Jl - lsina)
1 1,25tanaIl - ~sind 1,25tana
I 3
1) Les valeurs de X, Y et e 3 retenir pour des angles de contact intermediaires s’obtiennent par interpolation Iineaire.
Fa
2) F < e ne convient pas aux butees 3 simple effet.
r
3) L’angle de contact des butees, Q, est > 45’. Les valeurs correspondant CI a = 45’ ne sont donnees que pour permettre les interpolations si a
est compris entre 45O et 50°.
7 Roulements (radiaux) 5 rouleaux Tableaux 7 - Valeurs maximales de fc pour roulements
(radiaux) 8 rouleaux (voir 7.1)
D,, cosa ‘1
7.1 Charge radiale dynamique de base
fc
D
PW
La charge radiale dynamique de base, C,, pour des roulements
0,Ol 52,l
a rouleaux (radiaux), est donnee par la formule
0,02
60,8
0,03 66,5
c, = 6, f,( &,,,,cos a)7/9 Z3’4Dwe2g’27
0,04
70,7
0,05 74,l
Les valeurs de b, et de fC sont donnees dans les tableaux 6 et 7
0,06 76,9
respectivement. Les valeurs de fC sont des valeurs maximales,
0,07
79,2
applicables seulement si, sous charge, la repartition de con-
0,08 81,2
0,09 82,8
trainte est sensiblement uniforme le long du contact le plus
61 84,2
charge entre rouleaux et chemins.
0,ll 85,4
II faut utiliser des valeurs fC plus petites si, sous charge, une
0,12 86,4
0,13
concentration quelconque de contraintes existe au contact 87,l
0,14 87,7
rouleauxkhemins. Ce peut etre le cas, par exemple, au centre
0,15
88,2
de contacts ponctuels, aux extremites de contacts Iineaires,
dans des roulements dont les rouleaux ne sont pas guides avec
0,16
88,5
precision ou des roulements dont la longueur des rouleaux
0,17 88,7
0,18
excede 2’5 fois le diametre. 88,8
0,19 88,8
02 88,7
0,21 88,5
0,22
88,2
0,23 87,9
0,24
87,5
Tableau 6 - Valeurs de b, pour roulements (radiaux)
0,25 87
5 rouleaux
0,26 86,4
0,27
85,8
Type de roulement
bm
0,28 85,2
0,29 84,5
Roulements ZI rouleaux cylindriques, ZI rouleaux
I,1
83,8
coniques ou 2 aiguilles 0,3
Douilles A aiguilles 1 DW, ‘OS@ inter-
I) Les valeurs def, ZI retenir pour des rapports ----
D
PW
Roulements A rotule I,15
mediaires s’obtiennent par interpolation lineaire.
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IS0 281 : 1990 (F)
7.1.1 Ensembles de roulements 7.2.1.2 Lors du calcul de la charge radiale dynamique equiva-
lente de deux ou plusieurs roulements a une rangee et a contact
oblique, semblables et mantes tote a tote sur le meme arbre de
7.1.1.1 Lors du calcul de la charge radiale de base de deux
telle maniere qu’ils constituent un ensemble (montage par paire
roulements a une rangee, semblables et mantes tote a c&e sur
ou par ensemble) dans la disposition T (tandem), on doit utili-
le meme arbre de telle maniere qu’ils constituent en ensemble
ser les valeurs X et Y, donnees dans le tableau 8 pour les roule-
(montage par paire) dans les dispositions 0 (dos a dos) ou X
ments a une rangee.
(face a face), cette paire de roulements est consideree comme
un seul roulement a deux rangees.
Tableau 8 - Valeurs de X et Y pour roulements
(radiaux) A rouleaux
7.1.1.2 Si, pour une raison technique quelconque, la paire est
F F
consideree comme deux roulements qui peuvent etre rempla- Lge a>e
Type de
e
I
f;; Fr
ces independamment I’un de I’autre, 7.1 .I. 1 ne s’applique pas.
roulement
x Y x Y
A une
7.1.1.3 La charge radiale de base de deux ou plusieurs roule-
rangee
ments a une rangee, semblables et mantes c&e a tote sur le
a*0 1 0 0,4 cota 1,5tana
0,4
meme arbre de telle maniere qu’ils constituent un ensemble
A deux
(montage par paire ou par ensemble) dans la disposition T (tan-
rangees
dem) - et s’ils sont convenablement fabriques et mantes de
1 0,45 cota 0,67 0,67 cota 1,5tana
a+0
maniere a se reparti
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.