Pasowanie w obudowie i klasa luzu dla łożysk tocznych: co rozstrzygają dowody i jakie pasowanie na wale musisz uzyskać od producenta

Przypisz ciasność pierścieniowi, który obraca się względem obciążenia

Zanim wybierzesz jakąkolwiek strefę tolerancji, zdecyduj, który pierścień obraca się względem kierunku obciążenia. Pierścień, który obraca się względem obciążenia, musi być zabezpieczony przed pełzaniem, więc otrzymuje pasowanie ciasne; pierścień, który pozostaje nieruchomy względem obciążenia, może pozostać przesuwny¹³.

W większości układów przemysłowych wał się obraca, a obudowa stoi nieruchomo, co powoduje, że ciasne pasowanie przypada na pierścień wewnętrzny, a strona obudowy może być luźniejsza⁶. To przypisanie ma swoją cenę, którą musisz zaplanować.

Pasowanie ciasne rozszerza pierścień wewnętrzny, a ciasne pasowanie w obudowie ściska pierścień zewnętrzny, więc oba zmniejszają luz wewnętrzny, jaki łożysko miało na stole montażowym^1,23. Jeśli to zmniejszenie nie zostanie uwzględnione, luz roboczy może zniknąć, a łożysko może pracować z luzem ujemnym, nadmiernym tarciem i przedwczesną awarią^1,23.

Decyzja o pasowaniu określa więc decyzję o luzie, a nie odwrotnie.

Odczytaj klasę obudowy na podstawie kierunku i wielkości obciążenia

Klasa nie jest kwestią stylu – jest funkcją tego, który pierścień przenosi obciążenie i jak duże jest to obciążenie. Nieruchome obciążenie pierścienia zewnętrznego toleruje pasowanie łatwo przesuwne, ponieważ pierścień nie jest wleczony po otworze.

Gdy pierścień zewnętrzny obraca się względem obciążenia, pasowanie musi zapobiegać pełzaniu tego pierścienia, a tabela przechodzi w zakres K7–M7–N7–P7¹³. Przy nieokreślonym kierunku obciążenia klasa zależy od wielkości obciążenia: JS7 dla lekkiego lub normalnego, K7 dla normalnego lub ciężkiego, M7 dla wysokiego udaru¹³.

Gdy dokładność biegu jest ważniejsza niż przesuwność, JS6 i K6 zastępują JS7 i K7¹³.

Ustaw klasę luzu wewnętrznego wymaganą przez pasowanie i temperaturę

Wybrane pasowanie zużywa luz, więc luz montażowy musi być tak dobrany, aby po montażu pozostał luz roboczy. Ciężkie pasowanie na wale zazwyczaj wymaga luzu promieniowego wewnętrznego C3, a ciężkie pasowanie w połączeniu z wysoką prędkością zazwyczaj wymaga C4¹⁹.

Ten sam impuls pochodzi od temperatury: C3 jest wybierany, gdy temperatura pracy jest stale wysoka, gdy pasowania na wale i w obudowie są ciasne lub gdy prędkości przekraczają standardowy zakres, podczas gdy C4 jest zarezerwowany dla wyjątkowo wysokich temperatur, znacznej różnicy termicznej między wałem a obudową, cienkościennych obudów lub poważnych niewspółosiowości¹¹.

Standardowy luz CN odpowiada stabilnym temperaturom i lekkim obciążeniom, gdzie wymagane jest precyzyjne prowadzenie wału¹¹. Źródła opisują je jako zalecenia, a nie obowiązkowe limity, i żadne nie podaje liczbowej temperatury ani wielkości pasowania, przy której C3 staje się obowiązkowe^11,19.

Jeśli Twoja aplikacja znajduje się blisko granicy, klasa luzu jest pytaniem do producenta łożysk, a nie wartością, którą można odczytać z tabeli w tym zestawie.

Ustaw wolną stronę układu stałego/pływającego

W układzie stałym/pływającym łożysko stałe przenosi całe obciążenie osiowe i musi być ograniczone na wszystkich czterech narożnikach przez ramiona, pierścienie sprężyste lub płytki ustalające. Łożysko pływające nie przenosi żadnego z nich i ma luźne pasowanie w obudowie bez ograniczeń⁶.

Pasowanie na wale pozostaje ciasne w obu przypadkach, a pasowania wciskane nie są traktowane jako elementy ustalające dla bezpośrednich obciążeń osiowych – po stronie stałej nadal potrzebny jest pierścień sprężysty lub płytka⁶. Strona pływająca istnieje, aby absorbować rozszerzalność i skurcz cieplny, więc potrzebuje swobody osiowej.

Zaleca się tam łożyska dzielone; jeśli po stronie swobodnej stosuje się łożysko niedzielone, zapewnia się pasowanie luźne między pierścieniem zewnętrznym a obudową lub w niektórych przypadkach między wałem a pierścieniem wewnętrznym²².

Żadne źródło nie podaje strefy ISO dla tego pasowania w obudowie po stronie swobodnej, więc traktuj tę strefę jako pytanie do producenta, a nie wartość domyślną^6,22.

Dostosuj do typu łożyska i warunków obudowy

Powyższa tabela obudowy jest napisana dla łożysk promieniowych. Łożyska wzdłużne i przenoszące obciążenia złożone mają własne klasy: H8 dla łożysk kulkowych wzdłużnych o wysokiej dokładności, H7 dla nieruchomego obciążenia bieżni obudowy, K7 dla nieokreślonego kierunku lub obrotowego obciążenia bieżni obudowy w normalnych warunkach.

Oraz M7, gdy obciążenie promieniowe jest stosunkowo duże². Ta tabela dotyczy obudów żeliwnych lub stalowych².

Przekrój obudowy też ma znaczenie. Cienkościenna obudowa pod obciążeniem ciężkim lub o wysokim udarze przechodzi na P7, co źródło wiąże głównie z łożyskami rolkowymi¹³.

Jest to spójne z ogólnym podziałem między łożyskami kulkowymi a rolkowymi: łożyska kulkowe nadają się do lekkich do umiarkowanych obciążeń i wysokich prędkości, łożyska rolkowe do ciężkich obciążeń i warunków wstrząsów lub udarów^8,16. Jeśli Twoja obudowa jest cienkościenna, a obciążenie ciężkie, sprawdź wiersz P7, zanim skopiujesz klasę ze standardowej tabeli łożysk promieniowych.

Poluzuj pasowanie w obudowie, gdy pierścień zewnętrzny jest gorętszy niż obudowa

Różnica rozszerzalności zmienia pasowanie w trakcie pracy, więc klasa określona na zimno może nie być klasą, którą uzyskasz na gorąco. Gdy oczekuje się, że pierścień wewnętrzny lub wał będą pracować w wyższej temperaturze niż pierścień zewnętrzny lub obudowa, pożądany jest większy luz promieniowy, ponieważ luz roboczy będzie się zmniejszał w kierunku docelowym⁴.

Po stronie obudowy można zastosować G7 zamiast H7, gdy łożysko jest duże lub różnica temperatur między pierścieniem zewnętrznym a obudową jest duża. Oraz F7 zamiast G7 w tych samych warunkach¹³.

Zatem obie korekty idą w tym samym kierunku: gorętszy wał przemawia za większym luzem wewnętrznym, a duża różnica temperatur między pierścieniem zewnętrznym a obudową przemawia za luźniejszą klasą obudowy^4,13. Źródła nie podają liczbowej różnicy temperatur, przy której którakolwiek korekta staje się konieczna, więc punkt wyzwalający należy potwierdzić z producentem.

Potwierdź, że czop wału i otwór obudowy mogą utrzymać pasowanie

Strefa tolerancji na rysunku jest warta tyle, ile warsztat może obrobić. Właściwe pasowania wymagają bardzo dokładnej obróbki lub szlifowania zewnętrznych średnic czopów wału i otworów obudowy, przy dopuszczalnych tolerancjach tylko nieznacznie większych niż tolerancje współpracujących elementów łożyska.

Chropowatość powierzchni i odchyłka kształtu również mają znaczenie²⁰. Sprawdź je przed wydaniem rysunku.

• ✓Potwierdź, że zewnętrzna średnica czopa wału i otwór obudowy mogą być szlifowane z tolerancjami tylko nieznacznie większymi niż elementy łożyska.
• ✓Potwierdź, że chropowatość powierzchni i odchyłka kształtu są określone, a nie tylko zakres średnic.
• ✓Potwierdź metodę montażu: wciskanie łożyska na miejsce może wymagać specjalnego oprzyrządowania i musi unikać uszkodzenia kulek, bieżni i koszyka.
• ✓Potwierdź strefę tolerancji wału z producentem łożysk – żadne źródło w tym zestawie nie publikuje tabeli wału.

Gdzie źródła się różnią i co zweryfikować

Są to zalecenia od dwóch dostawców, a nie obowiązkowe limity, i żadne nie podaje liczbowej temperatury ani wielkości pasowania, przy której klasa się zmienia^11,19. Traktuj rozbieżność jako wskazówkę, aby uzyskać klasę luzu na piśmie od producenta łożysk dla Twojego konkretnego zastosowania, zamiast wybierać bardziej konserwatywną kolumnę.

Zanim złożysz zapytanie ofertowe

• Dane źródłowe tego nie rozstrzygają — wyjaśnij to z dostawcą: żadne źródło w tym zestawie nie podaje tabeli stref tolerancji wału (j5, k5, m6, n6) z odpowiadającymi im wciskami lub luzami — dopasowanie wału musi pochodzić od producenta łożyska
• Dane źródłowe tego nie rozstrzygają — wyjaśnij to z dostawcą: żadne źródło nie podaje numerycznych progów stosunku P/C, które przesuwałyby wymagane dopasowanie
• Dane źródłowe tego nie rozstrzygają — wyjaśnij to z dostawcą: żadne źródło nie łączy konkretnych klas tolerancji (P0, P6, P5) z doborem pasowania
• Dane źródłowe tego nie rozstrzygają — wyjaśnij to z dostawcą: żadne źródło nie podaje numerycznych wartości twardości ani chropowatości powierzchni związanych z doborem pasowania
• Dane źródłowe tego nie rozstrzygają — wyjaśnij to z dostawcą: żadne źródło nie kwantyfikuje różnic kosztów ani dostępności między klasami tolerancji
• Dane źródłowe tego nie rozstrzygają — wyjaśnij to z dostawcą: żadne źródło nie porównuje wprost j5/k5/H7 z m6/n6 pod kątem łatwości montażu lub demontażu
• Dane źródłowe tego nie rozstrzygają — wyjaśnij to z dostawcą: żadne źródło nie podaje numerycznego progu różnicy temperatur, przy którym konkretna korekta pasowania staje się konieczna
• Dane źródłowe tego nie rozstrzygają — wyjaśnij to z dostawcą: żadne źródło nie podaje numerycznej zależności między wielkością pasowania a wynikową redukcją luzu wewnętrznego