Keuze van een radiale inwendige spelingklasse (C2, CN, C3, C4) op basis van passing en temperatuur: wat het bewijs beslecht en wat u uit ISO 5753-1 moet halen

De klasse die u specificeert is de speling die overblijft na montage en verwarming

De radiale inwendige speling van een lager wordt op de meetbank gemeten, voordat het wordt gemonteerd. Perst u een binnenring op een interferentiepassing op de as, dan zet de ring uit, waardoor die meetbankspeling afneemt¹¹.

Laat u het lager draaien en wordt de binnenring heter dan de buitenring, dan neemt de differentiële uitzetting nog meer speling weg². De klasse die op de doos staat is dus een uitgangspunt, niet de bedrijfstoestand.

Daarom is een tekening of offerte die C3 vermeldt zonder de as- en huispassingen en de verwachte ringtemperaturen te specificeren, nog geen specificatie. U kunt op basis van de klasse alleen niet bepalen of het lager met of zonder speling zal draaien.

Vraag naast de spelingaanduiding ook de passingklassen en de temperatuurbasis op, en controleer vervolgens of de resterende speling bij bedrijfstemperatuur positief is¹¹.

Een uitgewerkte schatting van een leverancier plaatst de omvang van het verlies in perspectief: een k6-passing op een as van 30 mm neemt ongeveer 12 µm weg, en een ringdifferentieel van 50 °C neemt nog eens 5–10 µm weg²⁵.

Beschouw die waarden als de schatting van die bron voor dat geval, niet als een regel voor uw boringmaat.

Sluit elke klasse uit die met nul of negatieve speling zou draaien

Als de passing en de warmte samen meer speling verbruiken dan waarmee het lager is gemaakt, worden de rollichamen voorgespannen. De wrijving neemt toe, het lager wordt heter, de ringen zetten verder uit en de speling wordt nog negatiever.

Een bearingleverancier beschrijft dit als een thermische runaway-lus die eindigt in snel falen zodra het lager meer vraagt dan de smering aankan¹¹. Een andere bron formuleert dezelfde uitkomst korter: te weinig speling veroorzaakt overmatige wrijving, snelle verwarming en vastlopen¹⁸.

Dat is het faalmechanisme dat u uitsluit wanneer u een klasse kiest. Het is geen slijtagemechanisme dat u later kunt inspecteren; het is een bedrijfstoestand die door het ontwerp moet worden vermeden.

Als uw schatting van passing en temperatuur op papier weinig of geen resterende speling overlaat, is de klasse te nauw voor de toepassing, wat de catalogus ook zegt.

Wat de bronnen niet geven, is een drempelwaarde voor de resterende speling om naar te ontwerpen, of een formule die uw passing- en temperatuurgegevens omzet in een spelingverlies. Die moeten van de bearingleverancier of de geldende norm komen.

Laat het belastingstype de passingen bepalen voordat u aan de klasse begint

De passing is wat speling verbruikt, dus de passingkeuze komt eerst. De ring die de roterende belasting draagt, moet een interferentiepassing hebben; de mate van interferentie hangt af van lagertype, grootte en bedrijfsomstandigheden¹.

Wanneer de belastingsrichting onbepaald is, vooral bij zware belastingen, raadt een lagerfabrikant een interferentiepassing op beide ringen aan¹. Twee interferentiepassingen verwijderen speling aan beide zijden van het lager, dus de klasse moet na die beslissing worden gekozen, niet ervoor.

De tolerantieklasse van het huis volgt dezelfde logica. Voor een stationaire buitenringbelasting zijn H6, G6, J6 of J7 de gebruikelijke keuzes; voor een onbepaalde of roterende buitenringbelasting K7 of M7^10,15.

Aan de aszijde gelden voor lichte tot normale roterende binnenringbelastingen js6, k6 of m6, terwijl zware of stootbelastingen naar n6, p6 of r6 gaan¹⁵. Zware of stootbelastingen vragen ook om een grotere inwendige speling dan standaard¹⁹.

Werk eerst het belastinggeval door: welke ring roteert ten opzichte van de belasting, en hoe zwaar is die. Het antwoord vertelt u hoeveel interferentie u aangaat, en dus hoeveel meetbankspeling de passing zal verbruiken nog voordat de temperatuur in beeld komt.

Corrigeer voor het temperatuurverschil tussen de ringen in de juiste richting

Een hetere binnenring zet uit en neemt speling weg; een hetere buitenring zet de huiszitting uit en voegt speling toe². De richting is belangrijker dan de grootte, omdat die bepaalt of u een klasse omhoog gaat of blijft waar u bent.

Waar een temperatuurverschil tussen binnen- en buitenring bestaat, specificeert een motorvoorbeeld van een lagerfabrikant een speling groter dan Normaal, C3⁴. Waar de buitenring heter loopt, werkt het thermische effect in uw voordeel en is geen thermische toeslag nodig.

Grote lagers hebben een aparte huisregel die op dezelfde fysica is gebaseerd. Boven 250 mm buitendiameter, als de buitenring meer dan 10 °C heter is dan het huis, vervangt G7 de H7, en F7 vervangt G7¹⁰.

Dat is een correctie van de huistolerantie, geen wijziging van de spelingklasse, en het geldt voor het geval van grote lagers dat de bron vermeldt. Een lagerfabrikant geeft een verband voor hoeveel van het temperatuurverschil tussen lager en huis aan de pasvlakken verschijnt: ruwweg 0,10 tot 0,15 maal dat verschil¹⁷.

Het is een uitgangswaarde voor het schatten van interferentieverlies, geen correctiecoëfficiënt voor speling. Geen bron in deze set geeft een cijfer voor de spelingverandering in µm per °C, dus de thermische toeslag zelf moet met de leverancier worden bevestigd.

Kies de uitgangsklasse en controleer vervolgens de uitzonderingen

Normaal (CN) is het verstandige uitgangspunt wanneer temperaturen stabiel zijn, passingen licht zijn en u nauwkeurige asgeleiding nodig hebt⁹. C2 is nog nauwer en geschikt voor werk met minimale slingering bij gecontroleerde temperatuur en lichte passingen, zoals instrumenten en meetapparatuur; het heeft weinig marge tegen een interferentiepassing of een onverwachte temperatuurstijging²⁵.

C3 is de stap omhoog voor aanhoudend hoge bedrijfstemperatuur, zware interferentiepassingen of snelheden boven het standaardbereik⁹. C4 is weer een stap verder, gereserveerd voor extreme temperaturen, grote thermische verschillen tussen as en huis, dunwandige huizen of ernstige uitlijningsfouten⁹.

De uitzondering die kopers verrast is het lagertype. Voor cilinderrollagers heeft Normaal de voorkeur boven C3, omdat die lagers al met nauwere passingen en hogere beginspeling draaien¹².

Een C3-standaard die van een motorspecificatie naar een cilinderrollager wordt overgenomen, is dus het verkeerde uitgangspunt voor dat lagertype. Een leverancier noemt C3 de industriestandaard voor elektromotoren en C4 voor werkrollen in staalfabrieken, kiln-rollen en papierspoelrollen²⁵.

Een andere noemt C3 de standaard voor veel gangbare industriële motoren en tandwielkasten⁹. Dat zijn leveranciersstandpunten over gangbare praktijk, geen normeisen.

Controleer het lagertype en het werkelijke passing- en temperatuurgeval voordat u ze overneemt.

Wat één klasse hoger of lager u werkelijk kost

De richtingen van de nadelen zijn consistent in de bronnen, ook al zijn de groottes niet gekwantificeerd. Gaat u één klasse te nauw, dan riskeert u het eerder beschreven pad van verwarming en vastlopen¹⁸.

Gaat u één klasse te ruim, dan verliest het lager asgeleiding: trillingen nemen toe en de belastingverdeling over de rollichamen wordt ongelijkmatig¹⁸. Speling beïnvloedt ook geluid, doorbuiging, warmtespanning en vermoeiingslevensduur, dus de keuze beperkt zich niet tot de vastloopkwestie².

Het antwoord op geluid en trillingen hangt af van het lagertype en volgt geen enkele regel. Een leverancier beweert dat C3-speling helpt trillingen te verminderen en lichte uitlijningsfouten te compenseren¹⁶.

Voor cilinderrollagers daarentegen houdt Normale speling met een normale passing de belaste zone passend en vermindert het geluid en het risico op smetten, en een boven-C2-bereik wordt aangeboden om het geluid verder te verlagen¹². Als laag geluid uw drijfveer is, hangt de klasse die helpt af van welk lager u specificeert.

Geen bron in deze set kwantificeert de verandering in vermoeiingslevensduur of draagvermogen door een stap van één klasse. Als uw beslissing van dat getal afhangt, moet het uit de berekening van de bearingleverancier komen, niet uit een vuistregel.

Verifieer de geleverde speling voordat u de partij accepteert

Een spelingcontrole op de meetbank leest niet hetzelfde als de cataloguswaarde, omdat de meetbelasting zelf de speling opent. De tabel van een lagerfabrikant vereist dat de gemeten waarde wordt gecorrigeerd door de getabelleerde hoeveelheid voor de meetbelasting toe te voegen voordat deze met het klassebereik wordt vergeleken²¹.

Zonder die correctie is de aflezing groter dan de werkelijke speling, zodat een lager dat nauwer is dan de klasse die u bestelde, de controle kan doorstaan.

• ✓Bevestig dat de tekening of inkooporder de spelingklasse en de passingklassen samen vermeldt, niet de klasse alleen.
• ✓Verkrijg het numerieke bereik per boring en per klasse uit ISO 5753-1 of de catalogus van de leverancier voordat u de acceptatiegrens vaststelt.
• ✓Vraag de leverancier om de correctiewaarden voor de meetbelasting die gelden voor uw boringmaat en klasse.
• ✓Geef aan of de speling vóór of na montage moet worden gecontroleerd, en corrigeer voor de passing als dit na montage gebeurt.
• ✓Bevestig voor cilinderrollagers dat Normale speling het beoogde uitgangspunt is en niet een overgenomen C3-standaard.

Waar de bronnen van mening verschillen

De standaardklasse voor motortoepassingen is de belangrijkste open vraag, en de enige gepubliceerde spelingcijfers in deze set komen van één leverancierspagina. Lees beide kanten voordat u de klasse in een specificatie vastlegt.

Voordat u een offerte aanvraagt

• De bewijsvoering laat dit open — leg het voor aan de leverancier: er is geen volledige numerieke spelingstabel per klasse en boorgatdiameter (C2, CN, C3, C4, C5) uit een gezaghebbende norm of technische bron in deze verzameling; verkrijg die via ISO 5753-1 of de lagerleverancier.
• De bewijsvoering laat dit open — leg het voor aan de leverancier: er is geen leesbare formule beschikbaar om het spelingverlies door perspassing en temperatuurverschil te berekenen; de formules in de bronnen zijn afbeeldingen. Laat de leverancier het verlies voor uw boorgat, passing en temperaturen berekenen.
• De bewijsvoering laat dit open — leg het voor aan de leverancier: er is geen gezaghebbende µm-per-°C- of toerentalbandregel voor spelingverandering gegeven; pas geen coëfficiënt uit dit artikel toe.
• De bewijsvoering laat dit open — leg het voor aan de leverancier: er bestaat geen directe toewijzingstabel van een specifieke as- of huispassing (k5, m5, j5, H7, J7, K7) naar een aanbevolen spelingsklasse in deze verzameling; de passingregels worden alleen in proza beargumenteerd.
• De bewijsvoering laat dit open — leg het voor aan de leverancier: er is geen kwantitatieve boete gegeven op vermoeiingsduur, draagvermogen of warmteontwikkeling voor een wijziging van één klasse; vraag die aan de leverancier als de beslissing ervan afhangt.
• De bewijsvoering laat dit open — leg het voor aan de leverancier: er zijn geen correctiewaarden voor meetbelasting of per klasse acceptatiecriteria getoond; verkrijg die bij de leverancier of uit de norm voordat u een acceptatieclausule opstelt.
• Vraag een schriftelijke offerte aan met prijsonderbouwing, minimale bestelhoeveelheid, gereedschapskosten, betalingsvoorwaarden en productielevertijd.
• De bewijsvoering laat dit open — leg het voor aan de leverancier: de klasse C5 wordt door geen enkele bron in deze verzameling gedekt.
• Vraag het volledige datablad aan met eenheden, testcondities en configuratie-aannames.