KugellagerToleranzen erklärt

Kennen Sie Lagertoleranzen und was sie wirklich bedeuten?Wenn nicht, sind Sie nicht allein.Diese werden oft zitiert, aber oft ohne wirklich zu verstehen, was sie bedeuten.Websites mit einfachen Erklärungen zu Lagertoleranzen sind äußerst selten, also haben wir uns entschieden, die Lücke zu schließen.Also, wenn Sie wissen wollen, was „Mean Bore Deviation“ und „Single Bore Variation“ eigentlich bedeuten?Lesen Sie weiter, da wir hoffen, dies viel klarer zu machen.

Abweichung

Diese gibt vor, wie weit das tatsächliche Maß vom Nennmaß entfernt sein darf.Das Nennmaß ist dasjenige, das im Katalog des Herstellers angegeben ist, z. B. 6200 hat eine Nennbohrung von 10 mm, 688 hat eine Nennbohrung von 8 mm usw. Grenzen für die maximale Abweichung von diesen Maßen sind äußerst wichtig.Ohne internationale Toleranznormen für Lager (ISO und AFBMA) wäre es jedem einzelnen Hersteller überlassen.Dies könnte bedeuten, dass Sie ein 688-Lager (Bohrung 8 mm) bestellen, nur um festzustellen, dass es eine Bohrung von 7 mm hat und nicht auf die Welle passt.Abweichungstoleranzen lassen normalerweise zu, dass die Bohrung oder der Außendurchmesser kleiner, aber nicht größer als das Nennmaß ist.

Mittlere Bohrung/OD-Abweichung

… oder Abweichung des mittleren Bohrungsdurchmessers in einer Ebene.Dies ist eine wichtige Toleranz, wenn es darum geht, Innenring und Welle oder Außenring und Gehäuse eng zusammenzufügen.Zuerst müssen Sie verstehen, dass ein Lager nicht rund ist.Natürlich ist es nicht weit, aber wenn Sie anfangen, in Mikron (Tausendstel Millimeter) zu messen, stellen Sie fest, dass die Messungen variieren.Nehmen wir als Beispiel die Bohrung eines 688er Lagers (8 x 16 x 5 mm).Je nachdem, wo im Innenring Sie Ihre Messung vornehmen, erhalten Sie möglicherweise einen Wert zwischen 8 mm und 7,991 mm. Was nehmen Sie also als Bohrungsgröße?Hier kommt die mittlere Abweichung ins Spiel. Dazu gehört das Durchführen einer Reihe von Messungen in einer einzelnen radialen Ebene (darauf kommen wir gleich) über die Bohrung oder den Außendurchmesser, um den Durchmesser dieses Rings zu mitteln.

Diese Zeichnung zeigt einen inneren Lagerring.Die Pfeile stellen verschiedene Messungen dar, die über die Bohrung in verschiedenen Richtungen vorgenommen wurden, um die Bestimmung der mittleren Größe zu erleichtern.Diese Reihe von Messungen wurde korrekt in einer einzigen radialen Ebene durchgeführt, dh am selben Punkt entlang der Länge der Bohrung.Es sollten auch Messsätze in verschiedenen radialen Ebenen durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Bohrung entlang ihrer Länge innerhalb der Toleranzen liegt.Gleiches gilt für Außenringmessungen.

Dieses Diagramm zeigt, wie man es NICHT macht.Jede Messung wurde an einem anderen Punkt entlang der Länge des Lagerrings durchgeführt, mit anderen Worten, jede Messung wurde in einer anderen radialen Ebene durchgeführt.

Ganz einfach errechnet sich die mittlere Bohrungsgröße wie folgt:

Dies ist bei der Berechnung der Wellentoleranz weitaus nützlicher als eine einzelne Bohrungsmessung, die irreführend sein könnte.

Nehmen wir an, dass die Abweichungstoleranz der mittleren Bohrung für ein P0-Lager +0/- beträgt8 Mikron.Das bedeutet, dass die mittlere Bohrung zwischen 7.992 mm und 8.000 mm liegen kann.Das gleiche Prinzip gilt für den Außenring.

Breitenabweichung

… oder Abweichung der einzelnen Innen- oder Außenringbreite vom Nennmaß.Hier braucht es nicht viel Erklärung.Wie bei Bohrungs- und Außendurchmesserabmessungen muss die Breite innerhalb bestimmter Toleranzen kontrolliert werden.Da die Breite normalerweise weniger kritisch ist, sind die Toleranzen größer als für die Lagerbohrung oder den Außendurchmesser.Eine Breitenabweichung von +0/-120 bedeutet, dass, wenn Sie die Innen- oder Außenringbreite an einem einzelnen Punkt um beispielsweise ein 688 (4 mm breites) Lager messen, es nicht breiter als 4 mm (das Nennmaß) oder schmaler als 3,880 mm sein sollte.

Variation

Schwankungstoleranzen sorgen für Rundheit.In dieser Zeichnung eines schlecht aus-von-Runder 688er Innenring, die größte Abmessung beträgt 9.000 mm und die kleinste 7.000 mm.Wenn wir die mittlere Bohrungsgröße (9.000 + 7.000 ÷ 2) berechnen, kommen wir auf 8.000 mm.Wir liegen innerhalb der Abweichungstoleranz der mittleren Bohrung, aber das Lager wäre eindeutig unbrauchbar, sodass Sie sehen, dass Abweichung und Variation ohne einander nutzlos sein können.

Einzelne Bohrung/OD-Variation

…oder genauer gesagt, Bohrungs-/AD-Durchmesservariation in einer einzelnen radialen Ebene (natürlich wissen Sie jetzt alles über einzelne radiale Ebenen!).Sehen Sie sich das Diagramm links an, wo die Bohrungsmaße zwischen 8.000 mm und 7.996 mm liegen.Der Unterschied zwischen dem größten und dem kleinsten beträgt 0,004 mm, daher beträgt die Variation des Bohrungsdurchmessers in dieser einzelnen radialen Ebene 0,004 mm oder 4 Mikron.

Variation des mittleren Bohrungs-/Außendurchmessers

Ok, dank der mittleren Bohrungs-/OD-Abweichung und der einzelnen Bohrungs-/OD-Variation sind wir froh, dass unser Lager nahe genug an der richtigen Größe liegt und rund genug ist, aber was ist, wenn die Bohrung oder der Außendurchmesser zu stark verjüngt sind das Diagramm rechts (ja, es ist stark übertrieben!).Aus diesem Grund haben wir auch mittlere Bohrungs- und Außendurchmesser-Schwankungsgrenzen.

Um die Variation der mittleren Bohrung oder des Außendurchmessers zu erhalten, zeichnen wir die mittlere Bohrung oder den Außendurchmesser in verschiedenen radialen Ebenen auf und prüfen dann die Differenz zwischen der größten und der kleinsten.Angenommen, hier links ergibt die obere Messreihe eine mittlere Bohrungsgröße von 7,999 mm, die mittlere 7,997 mm und die untere 7,994 mm.Ziehe das Kleinste vom Größten ab (7.999 –7,994) und das Ergebnis ist 0,005 mm.Unsere Variation der mittleren Bohrung beträgt 5 Mikrometer.

Breitenvariation

Wieder sehr direkt.Nehmen wir an, für ein bestimmtes Lager beträgt die zulässige Breitenabweichung 15 Mikrometer.Wenn Sie die Innen- oder Außenringbreite an verschiedenen Stellen messen, sollte das größte Maß nicht mehr als 15 Mikron größer sein als das kleinste Maß.

Rundlauf

…des montierten Lagerinnen-/Außenrings ist ein weiterer wichtiger Aspekt der Lagertoleranzen.Angenommen, die mittlere Abweichung sowohl für den Innenring als auch für den Außenring liegt innerhalb der Grenzen und die Rundheit innerhalb der zulässigen Abweichung, ist das doch alles, worüber wir uns Sorgen machen müssen?Sehen Sie sich dieses Diagramm eines Lagerinnenrings an.Die Bohrungsabweichung ist in Ordnung und die Bohrungsvariation auch, aber schauen Sie sich an, wie die Ringbreite variiert.Wie alles andere auch, ist die Ringbreite nicht an jedem Punkt des Umfangs genau gleich, aber die Rundlauftoleranzen geben vor, wie stark diese variieren kann.

Unrundheit des Innenrings

… wird geprüft, indem alle Punkte auf einem Kreis des Innenrings während einer Umdrehung gemessen werden, während der Außenring stillsteht, und das kleinste Maß vom größten abgezogen wird.Diese in den Toleranztabellen angegebenen Rundlaufwerte zeigen die maximal zulässige Abweichung.Der Unterschied in der Ringdicke ist hier übertrieben, um den Punkt klarer zu verdeutlichen.

Unrundheit des Außenrings

wird geprüft, indem alle Punkte auf einem Kreis des Außenrings während einer Umdrehung gemessen werden, während der Innenring stillsteht, und das kleinste Maß vom größten abgezogen wird.

Schlagfläche/Bohrung

Diese Toleranz stellt sicher, dass die Oberfläche des Lagerinnenrings nahe genug an einem rechten Winkel zur Innenringstirnfläche liegt.Toleranzangaben für Planlauf/Bohrung sind nur für Lager der Genauigkeitsklassen P5 und P4 angegeben.Alle Punkte auf einem Kreis der stirnnahen Innenringbohrung werden während einer Umdrehung bei stehendem Außenring gemessen.Anschließend wird das Lager umgedreht und die andere Seite der Bohrung geprüft.Nehmen Sie das größte Maß vom kleinsten weg, um die Stirnseitenschlag-/Bohrungstoleranz zu erhalten.

Schlagfläche/OD

… oder Variation der Mantellinienneigung der Außenfläche mit der Fläche.Diese Toleranz stellt sicher, dass die Oberfläche des Lageraußenrings nahe genug an einem rechten Winkel zur Außenringstirnfläche liegt.Toleranzwerte für Planlauf/Außendurchmesser sind für die Präzisionssorten P5 und P4 angegeben.Alle Punkte auf einem Kreis der Außenringbohrung neben der Stirnfläche werden während einer Umdrehung bei stillstehendem Innenring gemessen.Anschließend wird das Lager umgedreht und die andere Seite des Außenrings geprüft.Nehmen Sie die größte Messung von der kleinsten ab, um die Planschlag-/AD-Bohrungstoleranz zu erhalten.

Planschlag/Laufbahn sind sehr ähnlich, vergleichen Sie aber stattdessen die Neigung der Innen- oder Außenringlaufbahnoberfläche mit der Innen- oder Außenringstirnfläche.