Csapágy préselt illeszkedés tűréstáblázata: interferencia, illesztések és összeszerelési szabályok

Egy karbantartó csapat rányom egy 6205-ös csapágyat egy hegesztéssel és kézi esztergálással újjáépített tengelyre. A csapágy két enyhe koppintással felcsúszik, így aláírják a munkát. Nyolc héttel később a tengely ülékén rozsdabarna borongós hegek vannak, a belső gyűrű néhány fokkal megkúszott az ülés körül, és a zsír tele van finom vasporral. A csapágy préselt illeszkedési tűréstáblázatában semmi sem volt rossz. Rossz sort olvastak belőle.

A préselési tűrésdiagram pontosan egy feladatot végez. Átalakítja a tengely vagy a ház tűrésosztályát egy adott csapágyfurathoz általában mikronban megadott interferencia-tartományba. Nem fogja tudni, hogy az ülés túléli-e a 90 fokos hőmérséklet-emelkedést, hogy a gyűrű kúszik-e forgó terhelés hatására, vagy mekkora erőre lesz szüksége a présnek. A munkarend egyszerű: válassza ki az illesztést a terhelés irányából és forgásából, keresse meg a keletkező interferenciát, majd ellenőrizze a hézagveszteséget és a nyomóerőt. Az alábbiakban minden ezt a sorrendet követi.

Mit konvertál a Press Fit toleranciadiagram

Az interferencia hossz, nem százalék. Egy tengelyen lévő csapágy belső gyűrű esetén ez a tengely külső átmérője mínusz a csapágyfurat átmérője, és a pozitív szám azt jelenti, hogy a gyűrűt meg kell nyújtani, hogy illeszkedjen. A negatív számok a távolságot írják le, nem az illeszkedést, és innen származnak a kúszógyűrűk.

Szinte minden közzétett diagram ISO 286 tűrésosztályokra épül. A tengelyek kisbetűket tartalmaznak, például j, js, k, m, n, p és r; a házakban nagybetűk vannak, például H, J, K, M, N és P. A betű utáni számjegy a fokozat, a 6-os fokozat pedig a normál választás a csapágyüléseknél, mert a 7-es fokozat csaknem megduplázza a sávot anélkül, hogy valódi előnyt jelentene.

A legtöbb grafikon lábjegyzetbe rejtett bonyodalma az, hogy a gördülőcsapágy furata nem névleges furat. A normál osztályú csapágyak névleges méretű vagy kisebb furattal készülnek, és soha nem nagyobbak, így az eltérési sáv nullától a negatív határig tart. 25 mm-es furat esetén ez a sáv 0 és mínusz 10 mikron közötti; 100 mm-es furatnál 0 és mínusz 20 mikron között van. A gyakorlati következmény az, hogy a ténylegesen fellépő interferencia nagyobb, mint amennyit a tengelyeltérés önmagában sugall, és a leglazább és a legszorosabb szerelvény közötti távolság szélesebb, mint azt a legtöbb tervező feltételezi.

Nézd meg, milyen széles ez a jobb oldali oszlop. Egy 30-50 mm-es ülés egy m6-os tengelyen 9 mikron vagy 37 mikron lehet, attól függően, hogy a tengely és a gyűrű hol landol a saját tűréssávjában. Ha egy terv csak a tartomány egyik végén működik, a diagram nem oldotta meg a problémát; csak az üzlethelyiségre költözött.

Mélyhornyú golyóscsapágyak Ajánlott termékek Termék megtekintése →

A vékonygyűrűs termékek szenvednek leginkább ettől a terjedéstől. A szabványos mélyhornyú golyóscsapágy belső gyűrűfala elég vékony ahhoz, hogy néhány extra mikron interferencia mérhető belső hézagot emészt fel, ezért a nehéz keresztmetszetű görgőscsapágyaknak megfelelő diagramvonal túl agresszív lehet egy ugyanolyan furatú kis golyóscsapágyhoz.

A forgás és a terhelés iránya határozza meg, hogy melyik gyűrű legyen szoros

A diagram számokat ad, nem döntéseket. A döntés egyetlen kérdéssel kezdődik: melyik gyűrű forog a terhelés irányához képest? Amelyik gyűrű a terhelésvektorhoz képest forgó terhelést hordoz, annak az interferencia-illesztésnek kell lennie, mert különben a gyűrű kis lépésekben kúszik a fészek körül, kopja az ülést, és végül tönkreteszi a furatot és a tengelyt is.

Egy tipikus villanymotor vagy sebességváltó bemeneten a belső gyűrű együtt forog a tengellyel, miközben a terhelés iránya nagyjából rögzített marad a térben. Ez a belső gyűrű kapja meg a szoros illeszkedést, általában k6 vagy m6 a tengelyen, a külső gyűrű pedig H7 vagy J7 házban fut, amely lehetővé teszi a könnyű tolást vagy akár egy kis hézagot. Fordítsa meg az elrendezést, ahogy ez történik a kerékagy vagy a szíjtárcsa feszítőgörgőjénél, ahol a terhelés a külső gyűrűvel együtt forog, és a logika megfordul: a ház lesz a szoros, a tengely pedig a laza.

Ahol mindkét gyűrű forgó terhelést lát, vagy ahol a lökésszerű terhelések fordított irányban mozognak, egyik ülés sem lehet laza. Ebben a helyzetben gyakoriak a kétsoros szögérintkező csapágyak, mivel mindkét irányból kombinált radiális és axiális terhelést vesznek fel, és a két soruk megosztja a terhelést, így az ülésnyomás mérsékelt marad. Azok a tervezők, akik ezeket megadják, általában a tengelyt az m6-on, a házat pedig az N7-nél vagy a P7-nél tartják, ahelyett, hogy az egyik oldalt meglazítanák.

32, 33 sorozatú kétsoros szögérintkezős golyóscsapágyak 32, 33 sorozatú kétsoros szögérintkezős golyóscsapágyak Princinal Dimensions (mm) Bearing Designations Basic Ratings Maxronoutspeed Mass(kg) d D B r P.NO. Shielded Seal... Termék megtekintése →

Egy részletet könnyű figyelmen kívül hagyni. A rögzített és lebegő elrendezéshez egy tengelyirányban elhelyezett és egy csúszó csapágyra van szükség, és az úszó csapágynak hézag- vagy átmeneti illesztésen kell futnia, hogy a tengely a gördülőelemek terhelése nélkül növekedhessen. Mindkét végén szoros illeszkedéssel zárja a termikus növekedést előterhelési problémává.

Az interferenciaszámok olvasása

Az interferencia nem skálázódik a furat méretéhez

Általános feltevés, hogy a furat megkétszerezése megduplázza az interferenciát. Nem, legalábbis egy fix toleranciaosztály esetében nem. A 6. fokozatú tengelyeltérések lassan nőnek az átmérővel, mert az átmérő kockagyökével emelkedő tűrésegységből épülnek fel, míg a csapágyfurat szalagja a szabvány által meghatározott lépésekben nő. Az alábbi táblázat bemutatja, mit jelent ez a gyakorlatban.

Olvassa el az oszlopokat átlagként, nem pedig célként. A 10-18 mm-es furatról 80-120 mm-re történő áttérés nagyjából megkétszerezi az átlagos interferencia mértékét, körülbelül 13 mikronról körülbelül 24 mikronra, miközben maga az átmérő hatszorosára vagy többre nő. Ez a rés azért van, mert a 6-os fokozatú tengely mögötti tűrésegység sokkal lassabban nő, mint a névleges átmérő. A gyakorlati hatás az, hogy a kisméretű csapágyak arányosan feszesebbek lesznek a gyűrűfeszültség szempontjából, mint az azonos illeszkedési osztályba tartozó nagy csapágyak. Ez megmagyarázza, hogy a 100 mm-es csapágy mögött gyengédnek ható k6-os ülés miért érezhető határozottan szilárdnak a 15 mm-es csapágy mögött, és ez az oka annak is, hogy a kis, nagy sebességű orsók gyakran egy fokozattal lazábban mozognak. Használja a rúdmagasságokat a változás irányának és méretének megítéléséhez, majd erősítse meg a tényleges határeltéréseket a szabvány aktuális kiadásában, mielőtt fémet vágna.

A termikus növekedés kitörölheti az illeszkedést

Az interferencia nem állandó. Ha a külső gyűrű jobban felmelegszik, mint a ház, vagy ha a ház gyorsabban tágul, mint a csapágyacél, az illesztés meglazul. A következő diagram azt mutatja, hogy a hideg interferenciának mekkora része marad fenn a hőmérséklet emelkedésével három általános házanyag esetében.

Ebben az összehasonlításban az alumíniumházak a szélsőséges esetek. Hőtágulásuk nagyjából kétszerese a csapágyacélnak, így a 20 fokon 20 mikron interferenciát tartó ház 80 fokos hőmérséklet-emelkedésre a tartás nagy részét elveszítheti. Az acél csapágyakkal párosított acélház sokkal stabilabb, mert mindkét rész közel azonos ütemben nő, és az illeszkedés alig mozdul. Az öntöttvas a kettő között helyezkedik el, ez az egyik oka annak, hogy továbbra is népszerű a sebességváltó- és szivattyúházakban. A tanulság az, hogy az illeszkedést az üzemi hőmérsékleten kell megítélni, nem a szerelőpadon, és hogy minden forgó terhelést hordozó alumíniumháznak nehezebb osztályra van szüksége, mint például az m6 vagy az n6, egyszerűen ahhoz, hogy melegen tartsa a kapcsolatot. Ahol a ház felforrósodik, és nem lehet nehezebb osztályba sorolni, az axiális helymeghatározó váll vagy a végbilincs megbízhatóbb megoldás, mint az interferencia növelése. A hőmérséklet azt is megmagyarázza, hogy a tesztállványon megfelelő csapágy miért kúszhat tovább a motor teljesítményének növelése után is.

Szerelési erő, hézagveszteség és illeszkedés kiválasztása

A nyomóerő lineárisan követi az interferenciát

A préserő dönti el, hogy a munkát egy szárpréssel, hidraulikus préssel vagy senki által nem használt kalapáccsal végezzük. Interferenciával egyenes vonalban emelkedik, ami megkönnyíti a diagramból való becslést, mielőtt egyetlen alkatrészt megrendelne. Az alábbi értékek 40 mm-es furatú csapágyat feltételeznek, 15 mm széles belső gyűrűvel, tömör acél tengelyre préselve.

Minden további 5 mikron interferencia hozzávetőlegesen 3,6 kN összeszerelési erőt ad hozzá, ami az a fajta egyenes vonalú kapcsolat, amelyet a fejében tarthat a padon. A linearitás azért hasznos, mert lehetővé teszi a prés méretének meghatározását a diagram alapján anélkül, hogy teljes érintkezési feszültség számítást végezne, és ez megmagyarázza azt is, hogy a tűréshalmazok miért harapnak a legerősebben az összeszerelés során. A 15 mikron körül tervezett ülés kétszer akkora erőt igényelhet, mint az elvárt, ha a tengely és a gyűrű is a szalagok szűk végén landol. Az erő is egy minőségi jel, amelyet érdemes rögzíteni: ha egy 12 kN-t igénylő csapágy kézzel felcsúszik, akkor az ülés alulméretezett, ha pedig a becsültnél jóval több kell, akkor az ülés túlméretezett, kúpos vagy sérült. A teljes kétsoros szögérintkezős csapágyak beépítési sorrendje érdemes elolvasni a számok bármelyikének alkalmazása előtt, mert az erőnek mindig a felhelyezett gyűrűn kell áthaladnia, soha nem a golyókon.

Kétsoros golyóscsapágyak Kétsoros golyóscsapágyak Termék megtekintése →

A js6, k6 és m6 összehasonlítása egymás mellett

Az interferencia önmagában nem számít megfelelőnek. A mikronban szűknek tűnő osztályt még mindig könnyű összeszerelni, ha az ülés rövid és a gyűrű kicsi, a mérsékeltnek tűnő osztály pedig kényelmetlen lehet, ha a ház vékony. Az alábbi radardiagram három általános tengelyosztályt értékel öt gyakorlati kritérium alapján.

A js6 könnyen összeszerelhető és könnyen eltávolítható, de ez nyújtja a legkevesebb ellenállást a kúszással szemben, így könnyű, egyenletes, lényegében nem forgó terhelésekhez tartozik, ahol a helymeghatározó váll már megakadályozza az axiális mozgást. A k6 az általános célú megoldás a forgó belső gyűrű normál radiális terhelésére, és továbbra is lehetővé teszi a szétszerelést szabványos lehúzóval. Az m6 az összeszerelési kényelmet szilárdabb fogásra cseréli, amire egy nagy vagy lökésszerű terhelésnek, egy vékony falú háznak vagy egy alumínium ülésnek valójában szüksége van. A három közül egyik sem nyer minden tengelyen, és ez a lényege annak, hogy így hasonlítsuk össze őket ahelyett, hogy egyetlen interferencia-figurát olvasnánk. Ha a vibráció és a kúszás dominál a gép meghibásodási történetében, fogadja el a szorosabb összeszerelést, és tervezzen megfelelő prést egy ellenőrzött erőmérővel. Ha a szolgáltatáshoz való hozzáférés az igazi korlát, fogadja el a lazább osztályt, és adjon hozzá egy axiális helymeghatározó funkciót, hogy a gyűrű ne tudjon járni.

Gyakorlati ellenőrző lista, mielőtt elkötelezi magát

1. Döntse el, hogy melyik gyűrű forog a terhelés irányához képest. Ez a gyűrű megkapja az interferencia illesztést, a másik pedig átmenetet vagy hézagillesztést.
2. Alakítsa át a csapágyfurat osztályát eltérési sávvá. A normál osztályú furatok soha nem túlméretesek, így a szalag mindig nullától lefelé fut.
3. Az interferenciát működési hőmérsékleten ellenőrizze, ne szobahőmérsékleten, különösen alumínium vagy magnézium házaknál.
4. A diagram alapján becsülje meg a nyomóerőt, és hasonlítsa össze a préselési kapacitással és a gyűrű által biztonságosan elviselhető rögzítési erővel.
5. Győződjön meg arról, hogy az interferencia által felhasznált hézag nem eszi meg a csapágy belső hézagának körülbelül a felét.
6. Ellenőrizze, hogy a megmunkálási folyamat valóban képes-e tartani a megadott tűréshatárt. Egyetlen diagram sem él túl egy esztergagépet, amely nem bírja a 10 mikront.

Ezek egyike sem helyettesíti a szabványt. A diagram egy parancsikon az ISO-táblázatok között, és ezek a táblázatok a kiadások között változnak. A diagram azt mutatja, hogy gyorsan ellenőrizheti a konstrukciót, mielőtt az elérné a műhelyt: először az interferencia tartománya, a második a hőveszteség, a harmadik nyomóerő, az utolsó a kúszási ellenállás. at Ningbo Wanshun csapágy , mélyhornyú és kétsoros szögérintkezős csapágyakat építünk a 10-120 mm-es furattartományban, és sokkal szívesebben válaszolunk egy illeszkedési kérdésre a prés bekapcsolása előtt, mint egy tengelyfészek leselejtezése után.