Die Passungstoleranz eines Lagers ist das kontrollierte \u00dcberma\u00df oder Spiel zwischen dem Innen- oder Au\u00dfenring eines Lagers und der dazugeh\u00f6rigen Welle oder Geh\u00e4usebohrung. Ist es zu locker, dreht sich das Lager in seinem Sitz, wodurch das Geh\u00e4use besch\u00e4digt wird und Ablagerungen entstehen, die die W\u00e4lzk\u00f6rper zerst\u00f6ren. Ist es zu fest, wird das Lager intern vorgespannt, l\u00e4uft hei\u00df und f\u00e4llt fr\u00fchzeitig aus. Dieser Leitfaden befasst sich mit den ISO-Passungsklassen, mit der Frage, wann man Press- und wann man Spielpassungen verwendet, mit der Angabe von Toleranzen in der Bearbeitungszeichnung und mit den h\u00e4ufigsten Fehlern bei der Festlegung von Passungen, die bei der Konstruktionspr\u00fcfung auftreten.<\/p>\n\n\n\n
Die Auswahl der Lager steht im Vordergrund. Die Passungstoleranz von Lagern wird ignoriert, bis etwas versagt.<\/p>\n\n\n\n
Die Tragzahlen des Lagerherstellers gehen davon aus, dass das Lager korrekt eingebaut ist, d. h. der Innenring wird gleichm\u00e4\u00dfig von der Welle und der Au\u00dfenring gleichm\u00e4\u00dfig vom Geh\u00e4use getragen. Beide Annahmen erfordern eine korrekte Passungstoleranz. Eine um 0,01 mm zu lockere Presspassung auf einer sich unter Last drehenden Welle f\u00fchrt zu einem Mikroschlupf des Rings. Dieser Mikroschlupf erzeugt Passungsrost, produziert Eisenoxidabrieb und f\u00fchrt zu Erm\u00fcdung der Laufbahn, w\u00e4hrend die Tragzahl des Lagers auf dem Papier unver\u00e4ndert bleibt.<\/p>\n\n\n\n
Die Passungstoleranz, die dies verhindert, ist nicht kompliziert zu spezifizieren. Kompliziert ist, dass sie mit dem Wellenmaterial, dem Geh\u00e4usematerial, der Betriebstemperatur, der Belastungsrichtung, der Drehzahl und der Einbaumethode in einer Weise interagiert, die von allgemeinen Richtlinien nicht vollst\u00e4ndig erfasst wird. Dieser Leitfaden bietet Ihnen einen systematischen Ansatz.<\/p>\n\n\n\n
Unter Yicen Pr\u00e4zision<\/a>, F\u00fcr Lagerbohrungen und Wellenzapfen gelten in der Regel IT5- und IT6-Toleranzen - der Bereich, in dem die meisten Spezifikationen f\u00fcr Lagerpassungen liegen. Im Folgenden wird der technische Rahmen f\u00fcr eine korrekte Spezifikation beschrieben.<\/p>\n\n\n\n Lagersitze werden nach dem Toleranzsystem ISO 286 spezifiziert, das die Lage und Gr\u00f6\u00dfe eines Toleranzfeldes mit einem Buchstaben (Lage relativ zum Nennwert) und einer Zahl (Toleranzklasse oder IT-Klasse) definiert.<\/p>\n\n\n\n F\u00fcr Wellen werden Kleinbuchstaben verwendet: k, m, n f\u00fcr Presspassungen; h f\u00fcr eine Gleitpassung; g, f, e f\u00fcr Spielpassungen. F\u00fcr Geh\u00e4usebohrungen, Gro\u00dfbuchstaben: K, M, N f\u00fcr Presspassungen; H f\u00fcr neutrale Passungen; G, F, E f\u00fcr Spielpassungen.<\/p>\n\n\n\n Die IT-Klassennummer definiert den gesamten Toleranzbereich. IT5 erlaubt eine geringere Abweichung als IT6, die wiederum eine geringere als IT7 erlaubt. F\u00fcr Lagersitze:<\/p>\n\n\n\n Kombiniert man diese: eine Wellenspezifikation von k6 bedeutet einen Presssitz (k) mit der Toleranzklasse IT6. Eine Geh\u00e4usespezifikation von H7 bedeutet eine spielfreie Passung (H) mit der Toleranzklasse IT7. Das tats\u00e4chlich erzeugte \u00dcberma\u00df oder Spiel h\u00e4ngt von der Nenngr\u00f6\u00dfe der Bohrung und den spezifischen Toleranzwerten aus den ISO 286-Tabellen ab.<\/p>\n\n\n\n Das ist die entscheidende Frage. Die Regel ist einfach: Der Ring, der sich relativ zur Lastrichtung dreht, muss eine Presspassung haben. Der Ring, der relativ zur Last feststeht, kann eine Spielpassung oder ein leichtes \u00dcberma\u00df haben.<\/p>\n\n\n\n Bei einer typischen Anwendung mit einer Elektromotorwelle dreht sich die Welle und das Geh\u00e4use steht still. Die auf das Lager wirkende Last (durch Riemenspannung, Getriebekraft oder Schwerkraft) ist im Raum fixiert - sie zeigt immer in dieselbe Richtung, unabh\u00e4ngig von der Wellendrehung. Der Innenring dreht sich also relativ zur Last, und der Au\u00dfenring ist relativ zur Last station\u00e4r.<\/p>\n\n\n\n Ergebnis: Der Innenring ben\u00f6tigt eine Presspassung (k6 oder m6 auf der Welle). Der Au\u00dfenring kann einen lockeren Sitz haben (H6 oder H7 im Geh\u00e4use).<\/p>\n\n\n\n Wenn sich die Last mit der Welle dreht - wie bei einer Radnabe, bei der sich die Nabe dreht und die Welle stillsteht - kehrt sich die Logik um: Der Au\u00dfenring erh\u00e4lt eine Presspassung in der rotierenden Nabenbohrung, der Innenring verwendet eine leichtere Passung auf der stillstehenden Welle.<\/p>\n\n\n\n Dies ist einer der h\u00e4ufigsten Fehler bei der Festlegung der Lagerpassung. Ein Innenring mit Spielpassung wird sich bei einer rotierenden Last innerhalb weniger Monate drehen.<\/p>\n\n\n\n Normale Radiallasten, rotierende Welle:<\/strong><\/p>\n\n\n\n Schwere oder sto\u00dfartige Radiallasten, rotierende Welle:<\/strong><\/p>\n\n\n\n Nur axiale Belastungen (Axiallager):<\/strong><\/p>\n\n\n\n Rotierender Au\u00dfenring (Radnabenanwendungen):<\/strong><\/p>\n\n\n\n Spindeln f\u00fcr Pr\u00e4zisionswerkzeugmaschinen:<\/strong><\/p>\n\n\n\n Berechnungen der Interferenzanpassung bei Raumtemperatur sind ein Ausgangspunkt, nicht ein Endpunkt. Die Betriebstemperatur ver\u00e4ndert die Interferenz.<\/p>\n\n\n\n Stahlwellen und Stahllager haben \u00e4hnliche W\u00e4rmeausdehnungskoeffizienten (etwa 12 \u00b5m\/m\u00b0C). Ein Stahllager auf einer Stahlwelle in einem Stahlgeh\u00e4use ver\u00e4ndert seine Passung nicht dramatisch mit der Temperatur.<\/p>\n\n\n\n Aluminiumgeh\u00e4use sind das Problem. Aluminium dehnt sich mit etwa 23 \u00b5m\/m\u00b0C aus - fast doppelt so schnell wie Stahl. Eine bei 20\u00b0C spezifizierte Presspassung f\u00fcr ein Aluminiumgeh\u00e4use kann bei 80\u00b0C Betriebstemperatur zu einer Spielpassung werden.<\/p>\n\n\n\n Die Berechnung: F\u00fcr eine 62 mm lange Geh\u00e4usebohrung aus Aluminium mit einem Au\u00dfenring aus Stahl ergibt sich bei einem Temperaturanstieg von 60\u00b0C etwa: 62 mm \u00d7 (23 - 12) \u00b5m\/m\u00b0C \u00d7 60\u00b0C = 40,9 \u00b5m an zus\u00e4tzlichem Spiel. Eine Passung, die bei Raumtemperatur 15 \u00b5m \u00dcberma\u00df hatte, wird bei Betriebstemperatur zu 26 \u00b5m Spiel. Der Au\u00dfenring dreht sich jetzt.<\/p>\n\n\n\n Bei Aluminiumgeh\u00e4usen ist das anf\u00e4ngliche \u00dcberma\u00df durch die W\u00e4rmedehnungsdifferenz bei maximaler Betriebstemperatur zu verringern. Oder spezifizieren Sie einen Stahlh\u00fclseneinsatz in der Geh\u00e4usebohrung, der das Problem der Aluminiumausdehnung am Lagersitz beseitigt.<\/p>\n\n\n\n Die Toleranzangaben in Ihrer Zeichnung bestimmen, was Ihr Zulieferer produziert. Ungenaue Angaben f\u00fchren zu korrekt aussehenden Teilen, die bei der Montage nicht passen.<\/p>\n\n\n\n Wellenzapfen:<\/strong> Geben Sie den nominalen Wellendurchmesser, die Toleranzbezeichnung (z. B. \u03c625 k6) und die expliziten oberen und unteren Abweichungswerte in Klammern an, um Klarheit zu schaffen. F\u00fcr \u03c625 k6 sind die Abweichungen +15\/+2 \u00b5m, d.h. die fertige Welle muss zwischen 25,002 und 25,015 mm messen. Das Merkmal sollte eine Zylindrizit\u00e4tstoleranz (nicht nur Rundheit) von der H\u00e4lfte des IT-Grads oder besser aufweisen.<\/p>\n\n\n\n Geh\u00e4usebohrung:<\/strong> Geben Sie die Nennbohrung, die Toleranzbezeichnung (z. B. \u03c652 H7) und die expliziten Abweichungen an. F\u00fcr \u03c652 H7 sind die Abweichungen 0\/+30 \u00b5m, d.h. die Bohrung muss zwischen 52,000 und 52,030 mm liegen. Geben Sie die Zylindrizit\u00e4t und die Rechtwinkligkeit der Bohrungsachse zur Wellenmittellinie an.<\/p>\n\n\n\n Oberfl\u00e4cheng\u00fcte:<\/strong> Lagersitze ben\u00f6tigen Ra 0,8 \u00b5m oder besser. Gr\u00f6bere Oberfl\u00e4chen reduzieren das effektive \u00dcberma\u00df - Oberfl\u00e4chenspitzen werden beim Einbau zerdr\u00fcckt, und der effektive Lagerkontakt ist geringer als das nominelle \u00dcberma\u00df. F\u00fcr Pr\u00e4zisionsanwendungen sind Ra 0,4 \u00b5m auf geschliffenen Wellenzapfen Standard.<\/p>\n\n\n\nDie Passung von Lagern verstehen: Was die Zahlen bedeuten<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Grundlagen des ISO-Toleranzsystems<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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Wann werden Interferenzpassungen und wann Spielpassungen verwendet?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Welcher Lagerring dreht sich im Verh\u00e4ltnis zur Last?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
Empfehlungen f\u00fcr die Standardpassform nach Anwendung<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
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Wie thermische Ausdehnung Ihre Passformberechnung ver\u00e4ndert<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Aufrufen von Lagertoleranzen in einer Bearbeitungszeichnung<\/strong><\/h2>\n\n\n\n