Vollwellen und Hohlwellen

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1 Vollwellen und Hohlwellen Technische Produktinformation TPI 79

2 Vollwellen und Hohlwellen metrisch, zöllig Seite Konstruktions- und Sicherheitshinweise... 4 Genauigkeit... 6 Spez. Sonderausführung... 7 Bestellbeispiel und Bestellbezeichnung... 7 Vollwellen metrisch Merkmale Wellen sind standardmäßig aus Vergütungsstahl mit einer hohen Oberflächenhärte und Oberflächengüte Härte und Güte sichern beste Laufeigenschaften die gleichmäßige Einhärtungstiefe gewährleistet einen stetigen Übergang von der gehärteten Randschicht auf den zähen Kern der Wellenkern ist zur Aufnahme von Biegebeanspruchungen weich (normalgeglüht) haben einen gleichbleibend hohen Qualitätsstandard durch umfangreiche Qualitätsprüfungen und strenge Prüfnormen sind sehr tragfähig sind durch ihre hohe Werkstoffqualität, ihre Maß- und Formgenauigkeit (Rundheit und Parallelität) sowie ihre Oberflächenhärte und Oberflächengüte sehr gut als Präzisions-Laufbahn für Linear-Kugellager geeignet werden darüber hinaus eingesetzt als Führungsstangen für Gleitbüchsen Streck- und Richtwalzen Wellen und Achsen in vielen Anwendungen im Vorrichtungs- und Automatenbau werden gefertigt als Vollwellen in metrischen und in Zollabmessungen. Vollwellen können zur Befestigung mit radialen und axialen Gewindebohrungen ausgeführt werden (siehe Gewindebohrungen und Maßtabelle) als Hohlwellen für gewichtsreduzierte Konstruktionen in metrischen Abmessungen mit planen Enden mit und ohne axiale Gewindebohrungen in einteiligen Längen bis ; längere Wellen auf Anfrage und aus mehreren Wellen zusaengesetzt ermöglichen in Verbindung mit Linear-Kugellagern, Stützrollen, Kurvenrollen, Laufrollen und Profillaufrollen tragfähige, steife, genaue, montagefertige und wirtschaftliche Längsführungen mit einer langen Gebrauchsdauer. 8 W Präzisions-Vollwelle, randschichtgehärtet, geschliffen Härte der Oberfläche HV (59 +6 HRC) alternativ aus korrosionsbeständigem Stahl X 46 Cr 13 (Werkstoff-Nr ) Härte der Oberfläche HV (52 +4 HRC) Normaltoleranz Qualität h6 einteilig bis Länge (abhängig vom Durchmesser) Durchmesser von 4 bis 80 Gewindebohrungen radiale und axiale Gewindebohrungen zur Befestigung der Präzisions-Vollwellen W Bohrungen möglich bei Wellendurchmessern von 8bis

3 Hohlwellen metrisch WH Vollwellen zöllig WZ Präzisions-Hohlwelle, randschichtgehärtet, geschliffen Härte der Oberfläche HV (59 +6 HRC) Normaltoleranz Qualität h7 einteilig bis Länge Durchmesser von 16 bis Präzisions-Vollwelle, randschichtgehärtet, geschliffen Härte der Oberfläche HV (59 +6 HRC) Normaltoleranz Qualitätsklasse L einteilig bis Länge Durchmesser von 1/4 inch bis 3 inch Wellenenden Wellenenden in Sonderausführung 7 3

4 Vollwellen und Hohlwellen metrisch, zöllig Konstruktions- und Sicherheitshinweise Mindest-Härtetiefe Zur sicheren Funktion der Lagerung muss bei Hertz schen Kontakten neben der ausreichenden Oberflächenhärte auch eine Mindest-Härtetiefe Ht gegeben sein: bei Einsatzhärtung die Einsatzhärtungstiefe Eht bei Fla- oder Induktionshärtung die Randhärtungstiefe Rht. Die erforderliche Mindest-Härtetiefe hängt im wesentlichen ab von: dem Wälzkörperdurchmesser D w der Beanspruchung des Werkstoffs der Kernfestigkeit des Werkstoffs dem Härtungsverfahren. HV Härte 550 HV Härteverläufe Bild 1 zeigt: die Härteverläufe bei Fla- oder Induktionshärtung 1 Einsatzhärtung 2 den Verlauf der erforderlichen Härte 3. Ein steiler Härtegradient, der besonders bei der Fla- oder Induktionshärtung auftreten kann, führt bei gleicher nomineller Härtetiefe zu einer Aufweitung der Verformzone. Minimale Randhärtetiefen Die minimalen Randhärtetiefen Rht für INA-Wellen abhängig vom Wellendurchmesser sind in der Tabelle 1 angegeben. Bild 1 Härteverläufe Tabelle 1 Randhärtetiefen Rht nach ISO/TC 4/SC 11 Wellendurchmesser d LW Eht Rht Abstand von der Oberfläche über bis min. 10 0, , , , ,2 Randhärtetiefe Rht

5 Laufbahnhärte bei Sonderstählen Neben den standardmäßigen Wellen aus Vergütungsstahl liefert INA auch Wellen aus den Werkstoffen: X 46 Cr 13 (Werkstoff-Nr ) X 90 CrMoV 18 (Werkstoff-Nr ). Werden diese Wellen als Laufbahn für Linear-Kugellager eingesetzt, dann veringert sich die dynamische und statische Tragzahl C und C 0 der Kugellager durch die geringere Laufbahnhärte der Wellen. Wirksame statische und dynamische Tragzahl Die wirksame statische und dynamische Tragzahl C 0H und C H bei Minderhärte der Welle ergibt sich aus (siehe Gleichungen): den statischen und dynamischen Härtefaktoren f H0 und f H nach Bild 2 und der statischen und dynamischen Tragzahl C 0 und C nach Maßtabelle der Linear-Kugellager. C 0H = f H0 C 0 C H = f H C C 0H, C H, N wirksame statische und dynamische Tragzahl bei Minderhärte der Laufbahn (Welle) f H0, f H statischer und dynamischer Härtefaktor (Bild 2) C 0, C N statische und dynamische Tragzahl des Lagers. Weitere Ausführungen zur Tragfähigkeit siehe INA-Druckschrift LIF. 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 f H0 0,5 0,4 0,3 f H0 f H f H 0,2 Härtefaktor 0, HV HRC 65 Oberflächenhärte HV/HRC Bild 2 Statische und dynamische Härtefaktoren bei Minderhärte der Laufbahn

6 Vollwellen und Hohlwellen metrisch, zöllig Genauigkeit Qualitätsklassen INA-Wellen gibt es in den Qualitätsklassen nach Tabelle 2. Tabelle 2 Qualitätsklassen der Wellen Kurzzeichen Welle Qualität W metrische Vollwelle h6 WH metrische Hohlwelle h7 WZ zöllige Vollwelle Klasse L Längentoleranzen Die Längentoleranzen für abgelängte Wellen zeigt Tabelle 3. Tabelle 3 Längentoleranzen Wellenlänge Toleranz L über bis max , , , Fasen an Wellenenden Die Wellenenden werden nach dem Ablängen an beiden Seiten angefast (Bild 3, Tabelle 4), können aber auch ohne Fasen geliefert werden. Tabelle 4 Gestaltung der Fasen Wellendurchmesser d LW Fase x d LW d LW 30 1, d LW 80 2,5 +1 Rundheit, Parallelität, Randhärtetiefe Diese Werte hängen vom Wellendurchmesser d LW ab und sind in den Maßtabellen aufgeführt. Bild 3 Ausführung der Wellenenden 15 R 0,5 0,5 x

7 Spez. Sonderausführung Auf Anfrage sind folgende Sonderausführungen möglich: Wellen der Baureihe W aus X 90 CrMoV 18 (Werkstoff-Nr ) Wellen verchromt Wellen rostgeschützt mit der INA-Spezialbeschichtung Corrotect Wellen ungehärtet Wellen mit besonderer Wärmebehandlung z.b. Härte, Einhärtungstiefe, Härtezonen, Härteverfahren Wellenenden mit (Bild 4) 1 Axialgewinde 2 Radialgewinde 3 Außengewinde und Innensechskant 4 abgesetztem, glattem Zapfen 5 abgesetztem Gewindezapfen 6 Profileinstich 7 gefrästen Flächen und Zentrierbohrung 8 gefrästen Flächen und Querbohrung Bild 4 Wellenenden Sonderausführungen nach Kundenzeichnung C C Bestellbezeichnung: W 25h6 05M8M (Bild 5). W 25h6 05M8M Ø25 Bestellbeispiel und Bestellbezeichnung Metrische Vollwelle W Wellendurchmesser dlw 25 Qualität h6 Kennzahl für Befestigungsbohrungen 05 Axialgewinde M8 (K6 nach Maßtabelle) Radialgewinde M8 (K7 nach Maßtabelle) Abstand 120 (C4 nach Maßtabelle) Länge Bild 5 Bestellbeispiel, Bestellbezeichnung 7

8 Vollwellen metrisch Baureihe W d LW t 1 0,3 (R z 2) t 2 /1000 0,1/1 000 W L Maßtabelle Abmessungen in Wellendurchmesser Kurzzeichen Gewicht Länge Werkstoffe 1) Toleranz Rundheit Parallelität Randhärtetiefe Vergütungsstahl korrosionsbeständiger h6 t 1 t 2) 2 Rht 3) 4) Stahl X 46 Cr 13 X 90 CrMoV 18 min. d LW kg/m L max m m m 4 W 4 0, ,4 5 W 5 0, ,4 6 W 6 0, ,4 8 W 8 0, ,4 10 W 10 0, ,4 12 W 12 0, ,6 14 W 14 1, ,6 15 W 15 1, ,6 16 W 16 1, ,6 17 W 17 1, ,6 18 W 18 1, ,6 20 W 20 2, ,9 24 W 24 3, ,9 25 W 25 3, ,9 30 W 30 5, ,9 32 W 32 6, ,5 35 W 35 7, ,5 40 W 40 9, ,5 50 W 50 15, ,5 60 W 60 22, ,2 80 W 80 39, ,2 1) Wellen standardmäßig aus Vergütungsstahl. Korrosionsbeständige Stähle nur auf Anfrage bzw. als Sonderausführung. 2) Durchmesserdifferenz-Messung. 3) Gemäß DIN ) Tragzahl-Minderung für Linear-Kugellager durch Minderhärte der Welle (siehe Laufbahnhärte bei Sonderstählen, Seite 5). 8

9 Empfohlene Gewindebohrungen für Wellen W d LW H 7 H 8 K 6 K 7 K 5 2 x K 6 C 5 C 4 C 6 Gewindebohrungen Maßtabelle Abmessungen in Kurzzeichen Axialgewinde Radialgewinde Abmessungen K 6 C 4 C 2) 5 min, C 2) 6 min Kennzahl W 8 M H 7 H 8 K 5 K 7 W 10 M3 M4 W 12 M4 M M4 W 14 M4 M5 M6 W 15 M5 M6 M8 W 16 M5 M6 M ,5 6 M5 W 18 M6 M8 M10 W ,5 3 6 M5 W 20 M6 M8 M M6 W 24 M8 M10 M12 W siehe M6 W 25 M8 M10 M Fußnote 3) M8 W ,5 7 M6 W 30 M10 M12 M ,5 11 M10 W 32 M10 M12 M16 W 40 M10 M12 M M10 W 40 M10 M12 M M12 W M10 W 50 M12 M16 M M12 W 50 M12 M16 M M14 W 60 M16 M20 M24 W 80 M16 M20 M24 Kennzahl 01 Kennzahl 02 1) Abmessungen siehe Seite 8. 2) C 5, C 6 ist von der Länge der Welle abhängig. 3) Bei Ausführungen nach Kennzahlen 04 und 05 (siehe Bild Kennzahlen für Befestigungsbohrungen) Axialgewinde berücksichtigen: C 5 min = C 6 min = 3 K 6 +K 7. Kennzahl 03 Kennzahl 04 Kennzahl 05 Kennzahlen für Befestigungsbohrungen

10 Hohlwellen metrisch d LW t 1 0,3 (R z 2) t 2 /1 000 Baureihe WH d 0,1/1 000 WH L Maßtabelle Abmessungen in Außendurchmesser 1) Wanddickentoleranz des Ausgangsmaterials 4%. 2) Durchmesserdifferenz-Messung. 3) Gemäß DIN Kurzzeichen Gewicht Länge Innendurchmesser Werkstoff Vergütungsstahl Toleranz Rundheit Parallelität Randhärtetiefe L d 1) h7 t 1 t 2 2) Rht 3) d LW kg/m m m m min. 16 WH 16 1, ,9 20 WH 20 1, ,9 25 WH 25 2, , ,9 30 WH 30 3, , ,9 40 WH 40 4, , ,5 50 WH 50 9, , ,5 60 WH 60 14, ,2 80 WH 80 19, , ,2 10

11 Vollwellen zöllig Baureihe WZ d LW t 1 0,3 (R z 2) t 2 /1000 0,1/1 000 WZ L Maßtabelle Abmessungen in Wellendurchmesser Kurzzeichen Gewicht Länge 5) Werkstoffe 1) Toleranz Rundheit Parallelität Randhärtetiefe 1) Wellen standardmäßig aus Vergütungsstahl. Korrosionsbeständige Stähle nur auf Anfrage bzw. als Sonderausführung. 2) Durchmesserdifferenz-Messung. 3) Gemäß DIN ) Tragzahl-Minderung für Linear-Kugellager durch Minderhärte der Welle (siehe Laufbahnhärte bei Sonderstählen, Seite 5). 5) Größere Längen auf Anfrage. d LW L max Vergütungsstahl korrosionsbeständiger Stahl 4) Klasse L t 1 t 2 2) Rht 3) X 46 Cr 13 inch kg/m m m m 1 / 4 6,35 WZ 04 0, / 8 9,525 WZ 06 0, / 2 12,7 WZ 08 0, / 8 15,875 WZ 10 1, / 4 19,05 WZ 12 2, / 8 22,22 WZ 14 3, ,4 WZ 16 3, / 8 28,575 WZ 18 4, / 4 31,75 WZ 20 6, / 8 34,95 WZ 22 7, / 2 38,1 WZ 24 8, ,8 WZ 32 15, / 2 63,525 WZ 40 24, ,225 WZ 48 35, min. 11

12 INA Lineartechnik ohg Postfach Homburg (Saar) Deutschland: Telefon 0180/ Telefax 0180/ Andere Länder: Telefon +49 / 68 41/ Telefax +49 / 68 41/ Sach-Nr /TPI 79 D-D