Simplified Method for Estimating a Dynamic Load Rating for Rolling Bearings

The method for calculating the dynamic load ratings of rolling bearings is described in the ISO 281 standard. The calculation procedure presented there requires reading appropriate values from many tables, depending on the geometry of the bearing components. This approach makes numerical calculations and quick estimation of the dynamic load ratings for various bearing design variants difficult. Moreover, the tables are discrete (they provide selected values, e.g. for nominal bearing contact angles every 15°), and intermediate values, in accordance with the commentary included in the ISO 281 standard, should be calculated using linear interpolation. However, in reality, the parameters given in the tables are not linearly dependent on each other, which makes this interpolation inaccurate. In the context of the mentioned imperfections of the ISO 281 standard, the aim of the work is to simplify the calculation procedure, adapt it to numerical applications, and replace linear interpolation with an appropriate non-linear function. The difference between the values calculated according to the proposed formula and the value calculated according to the ISO 281 standard is on average less than 0.5%.

---

Sposób obliczania nośności łożysk tocznych jest opisany w normie ISO 281. Przedstawiona tam procedura obliczeniowa wymaga odczytywania z wielu tabel odpowiednich wartości, zależnych od geometrii części składowych łożyska. Taki sposób postępowania utrudnia obliczenia numeryczne i szybkie oszacowanie nośności dla różnych wariantów konstrukcji łożyska. Ponadto tabele mają charakter dyskretny (podają wybrane wartości np. dla nominalnych kątów działania łożyska co 15°), a wartości pośrednie, zgodnie z komentarzem zawartym w normie ISO 281, należy obliczyć, stosując interpolację liniową. Jednak w rzeczywistości podane w tabelach parametry nie są od siebie uzależnione w sposób liniowy, co czyni tę interpolację niedokładną. W kontekście wymienionych niedoskonałości normy ISO 281, celem pracy jest: uproszczenie procedury obliczeniowej, przystosowanie jej do aplikacji numerycznych oraz zastąpienie interpolacji liniowej właściwą funkcją nieliniową. Różnica między wartościami obliczonymi według proponowanego wzoru, a wartością obliczoną według normy ISO 281 średnio wynosi niespełna 0,5%.