Tablica tolerancije za prešanje ležaja: smetnje, dosjedi i pravila sastavljanja

Tim za održavanje preša ležaj 6205 na vratilo koje je obnovljeno zavarivanjem i ručnim struganjem. Ležaj sklizne s dva lagana udarca, tako da otpisuju posao. Osam tjedana kasnije sjedište osovine ima hrđavo-smeđe ožiljke od peckanja, unutarnji prsten je puzao nekoliko stupnjeva oko svog sjedišta, a mast je puna finog željeznog praha. Ništa u njihovoj tablici tolerancije prešanog nalijeganja ležaja nije bilo pogrešno. Pročitali su pogrešan redak.

Tablica tolerancije presovanja radi točno jedan posao. Pretvara klasu tolerancije vratila ili kućišta u raspon smetnji, obično izražen u mikronima, za određeni provrt ležaja. Neće vam reći hoće li to sjedište preživjeti porast temperature od 90 stupnjeva, puzi li prsten pod rotirajućim opterećenjem ili kolika će sila biti potrebna preši. Redoslijed rada je jednostavan: odaberite pristajanje iz smjera opterećenja i rotacije, potražite rezultirajuće smetnje, zatim provjerite gubitak zazora i silu pritiska. Sve u nastavku slijedi taj redoslijed.

Što tabela tolerancije za presovanje pretvara

Smetnja je duljina, a ne postotak. Za unutarnji prsten ležaja na osovini to je vanjski promjer osovine minus promjer provrta ležaja, a pozitivan broj znači da se prsten mora rastegnuti da bi odgovarao. Negativni brojevi opisuju razmak, a ne pristajanje, i od njih dolaze prstenovi koji puze.

Gotovo svaka objavljena karta izgrađena je na ISO 286 klasama tolerancije. Osovine nose mala slova kao što su j, js, k, m, n, p i r; kućišta nose velika slova kao što su H, J, K, M, N i P. Znamenka nakon slova je stupanj, a stupanj 6 normalan je izbor za sjedala ležaja jer stupanj 7 gotovo udvostručuje pojas bez kupnje stvarne koristi.

Komplikacija koju većina dijagrama skriva u fusnoti je ta da provrt kotrljajućeg ležaja nije nominalna rupa. Ležajevi normalne klase proizvode se s provrtom nominalne veličine ili manjim, a nikad većim, tako da raspon odstupanja ide od nule do negativne granice. Za provrt od 25 mm ta je traka od 0 do minus 10 mikrona; za provrt od 100 mm iznosi 0 do minus 20 mikrona. Praktična posljedica je da je smetnja koju zapravo dobivate veća nego što sugerira samo odstupanje osovine, a razlika između najlabavijeg i najčvršćeg sklopa je veća nego što većina dizajnera pretpostavlja.

Pogledajte koliko je širok taj desni stupac. Sjedište od 30 do 50 mm na osovini m6 može završiti s 9 mikrona ili 37 mikrona, ovisno o tome gdje osovina i prsten leže unutar vlastitih pojaseva tolerancije. Ako dizajn radi samo na jednom kraju tog raspona, grafikon nije riješio problem; samo ga je premjestio u pod trgovine.

Kuglični ležajevi s dubokim žljebovima Preporučeni proizvodi Pogledajte proizvod →

Proizvodi s tankim prstenom najviše pate od tog širenja. Standardni kuglični ležaj s dubokim utorima ima unutarnju stijenku prstena dovoljno tanku da nekoliko dodatnih mikrona interferencije troši mjerljivu unutarnju zračnost, zbog čega jedna crta grafikona koja odgovara valjkastom ležaju teškog presjeka može biti previše agresivna za mali kuglični ležaj istog provrta.

Rotacija i smjer opterećenja Odlučite koji je prsten zategnut

Grafikon vam daje brojke, a ne odluke. Odluka počinje s jednim pitanjem: koji se prsten rotira u odnosu na smjer opterećenja? Koji god prsten nosi rotirajuće opterećenje u odnosu na vektor opterećenja mora biti interferentno pristajanje, jer inače prsten puzi oko svog sjedišta u malim koracima, troši sjedište i na kraju uništava i provrt i osovinu.

Na tipičnom ulazu elektromotora ili mjenjača, unutarnji prsten rotira s osovinom dok smjer opterećenja ostaje grubo fiksiran u prostoru. Taj unutarnji prsten čvrsto prianja, obično k6 ili m6 na osovini, a vanjski prsten se nalazi u kućištu H7 ili J7 koje omogućuje lagani prislon ili čak mali razmak. Obrnite raspored, kao što se događa s glavčinom kotača ili remenicom, gdje se teret okreće s vanjskim prstenom, i logika se preokreće: kućište postaje čvrsto sjedište, a osovina postaje labava.

Tamo gdje oba prstena vide rotirajući teret ili gdje udarna opterećenja mijenjaju smjer, nijedno sjedalo ne može biti labavo. Dvoredni ležajevi s kutnim kontaktom uobičajeni su u toj situaciji jer preuzimaju kombinirana radijalna i aksijalna opterećenja iz oba smjera, a njihova dva reda dijele opterećenje tako da pritisak sjedišta ostaje umjeren. Dizajneri koji ih specificiraju obično drže osovinu na m6 i kućište na N7 ili P7 radije nego da olabave jednu stranu.

32, 33 serije dvoredni kuglični ležajevi s kutnim kontaktom 32, 33 serije dvoredni kuglični ležajevi s kutnim kontaktom Princinal Dimensions (mm) Bearing Designations Basic Ratings Maxronoutspeed Mass(kg) d D B r P.NO. Shielded Seal... Pogledajte proizvod →

Jedan detalj je lako previdjeti. Fiksno-plutajući raspored zahtijeva jedan ležaj koji se nalazi aksijalno i jedan koji može klizati, a plutajući ležaj mora raditi na zazoru ili prijelaznom spoju tako da vratilo može rasti bez opterećenja kotrljajućih elemenata. Zaključavanje obaju krajeva čvrstim spojevima pretvara toplinski rast u problem prednaprezanja.

Očitavanje interferencijskih brojeva

Smetnje se ne skaliraju s veličinom provrta

Uobičajena je pretpostavka da udvostručenje provrta udvostručuje smetnje. Ne, barem ne za fiksnu klasu tolerancije. Odstupanja vratila stupnja 6 sporo rastu s promjerom jer su izgrađena od jedinice tolerancije koja raste s kubnim korijenom promjera, dok traka provrta ležaja raste u koracima određenim standardom. Grafikon u nastavku pokazuje što to znači u praksi.

Čitajte stupce kao prosjeke, a ne ciljeve. Prijelaz s otvora od 10 do 18 mm na otvor od 80 do 120 mm otprilike udvostručuje prosječnu interferenciju, s oko 13 mikrona na oko 24 mikrona, dok sam promjer raste za faktor šest ili više. Taj razmak postoji jer jedinica tolerancije iza osovine stupnja 6 raste daleko sporije od nominalnog promjera. Praktični učinak je da mali ležajevi završe proporcionalno čvršće, u smislu naprezanja prstena, od velikih ležajeva iste klase pristajanja. Ovo objašnjava zašto k6 sjedište koje je nježno iza ležaja od 100 mm može biti izrazito čvrsto iza ležaja od 15 mm, a to je i razlog zašto se mala brza vretena često pomiču za jedan stupanj labavije. Upotrijebite visinu šipki za procjenu smjera i veličine promjene, a zatim potvrdite stvarna granična odstupanja u trenutnom izdanju standarda prije rezanja metala.

Toplinski rast može izbrisati pristajanje

Smetnje nisu trajne. Kada se vanjski prsten zagrije više od kućišta ili kada se kućište širi brže od čelika ležaja, prianjanje se olabavi. Sljedeći grafikon pokazuje koliki dio smetnji od hladnoće preživi dok temperatura raste, za tri uobičajena materijala kućišta.

Aluminijska kućišta su ekstremni slučaj u ovoj usporedbi. Njihovo toplinsko širenje je otprilike dvostruko veće od čeličnog ležaja, tako da kućište koje drži 20 mikrona smetnje na 20 stupnjeva može izgubiti većinu tog otpora do trenutka kada dosegne porast temperature od 80 stupnjeva. Čelično kućište upareno s čeličnim ležajem daleko je stabilnije jer oba dijela rastu gotovo jednakom brzinom, a spoj se jedva pomiče. Lijevano željezo nalazi se između njih dvoje, što je jedan od razloga zašto je i dalje popularan za kućišta mjenjača i pumpi. Pouka je da se pristajanje mora procijeniti na radnoj temperaturi, a ne na stolu za sastavljanje, i da svako aluminijsko kućište koje nosi rotirajući teret treba težu klasu kao što je m6 ili n6 jednostavno da zadrži kontakt kada je vruće. Tamo gdje se kućište zagrijava i ne može mu se dati teža klasa, ramena za aksijalno lociranje ili krajnja stezaljka je pouzdaniji odgovor od dodavanja više smetnji. Temperatura također objašnjava zašto ležaj koji je bio ispravan na ispitnom postolju još uvijek može puzati u radu nakon nadogradnje snage motora.

Snaga sklapanja, gubitak zazora i odabir prilagodbe

Sila pritiska linearno prati smetnje

Sila preše odlučuje hoće li se posao obaviti prešom za sjenice, hidrauličkom prešom ili čekićem koji nitko ne bi trebao koristiti. Diže se u ravnoj liniji sa smetnjama, što olakšava procjenu iz grafikona prije nego što se naruči jedan dio. Vrijednosti ispod pretpostavljaju ležaj provrta od 40 mm s unutarnjim prstenom širine 15 mm pritisnutim na čvrstu čeličnu osovinu.

Svakih dodatnih 5 mikrona smetnje dodaje otprilike 3,6 kN sile sastavljanja, što je vrsta pravocrtnog odnosa koji možete držati u glavi za stolom. Linearnost je korisna jer vam omogućuje da dimenzionirate prešu iz tablice bez pokretanja potpunog izračuna kontaktnog naprezanja, a također objašnjava zašto tolerancijski skupovi najteže grizu tijekom sastavljanja. Sjedalo dizajnirano oko 15 mikrona može zahtijevati dvostruko veću silu od očekivane ako i osovina i prsten stanu na uski kraj svojih traka. Sila je također kvalitetan signal vrijedan bilježenja: ako ležaj za koji bi trebalo biti potrebno 12 kN klizi rukom, sjedište je premalo, a ako treba daleko više od procjene, sjedište je predimenzionirano, suženo ili oštećeno. puna redoslijed ugradnje dvorednih kutnih ležajeva vrijedi pročitati prije primjene bilo kojeg od ovih brojeva, jer bi sila uvijek trebala ići kroz prsten koji se postavlja, a nikada kroz kuglice.

Dvoredni kuglični ležajevi Dvoredni kuglični ležajevi Pogledajte proizvod →

Usporedba js6, k6 i m6 jedan pored drugog

Sama smetnja ne ocjenjuje prikladnost. Klasu koja izgleda tijesno u mikronima može se ipak lako sastaviti ako je sjedište kratko i prsten malen, a klasa koja izgleda umjereno može biti nezgodna ako je kućište tankih stijenki. Radarska tablica u nastavku ocjenjuje tri uobičajene klase osovine prema pet praktičnih kriterija.

js6 je lako sastaviti i lako ukloniti, ali nudi najmanju otpornost na puzanje, tako da pripada lakim, stabilnim, u biti nerotirajućim opterećenjima gdje locirajuće rame već sprječava aksijalno pomicanje. k6 je odgovor opće namjene za normalna radijalna opterećenja na rotirajućem unutarnjem prstenu, a još uvijek omogućuje rastavljanje standardnim izvlakačem. m6 mijenja praktičnost sastavljanja za čvršći zahvat, što je zapravo potrebno teškom ili udarnom teretu, kućištu s tankim stijenkama ili aluminijskom sjedalu. Niti jedno od tri ne pobjeđuje na svakoj osi, i to je smisao uspoređivanja na ovaj način umjesto čitanja jedne brojke interferencije. Ako vibracije i puzanje dominiraju poviješću kvarova vašeg stroja, prihvatite čvršći sklop i planirajte pravilno prešanje s kontroliranim mjeračem sile. Ako je pristup servisu stvarno ograničenje, prihvatite labaviju klasu i dodajte značajku aksijalnog lociranja tako da prsten ne može hodati.

Praktičan kontrolni popis prije nego što počnete vježbati

1. Odlučite koji se prsten rotira u odnosu na smjer opterećenja. Taj prsten dobiva smetnju, a drugi dobiva prijelaz ili zazor.
2. Pretvorite klasu provrta ležaja u pojas odstupanja. Provrti normalne klase nikada nisu preveliki, tako da se traka uvijek kreće od nule prema dolje.
3. Provjerite smetnje na radnoj temperaturi, a ne na sobnoj temperaturi, posebno kod aluminijskih ili magnezijskih kućišta.
4. Procijenite silu pritiska iz grafikona i usporedite je s kapacitetom pritiska i silom montiranja koju prsten može sigurno podnijeti.
5. Potvrdite da zazor potrošen smetnjama ne zauzima više od otprilike polovice unutarnjeg zazora ležaja.
6. Provjerite može li vaš proces obrade stvarno zadržati toleranciju koju ste naveli. Nijedan grafikon ne može preživjeti tokarski stroj koji ne može držati 10 mikrona.

Ništa od ovoga ne zamjenjuje standard. Grafikon je prečac kroz ISO tablice, a te se tablice mijenjaju između izdanja. Ono što vam grafikon daje je brzi način da provjerite ispravnost dizajna prije nego što stigne do pogona: prvo raspon smetnji, drugi toplinski gubitak, treća sila pritiska, otpornost na puzanje na kraju. na Ningbo Wanshun ležaj , izrađujemo ležajeve s dubokim utorima i dvoredne kutne kontaktne ležajeve u rasponu provrta od 10 do 120 mm i radije bismo odgovorili na prikladno pitanje prije nego što se preša uključi nego nakon što je sjedište osovine rashodovano.