Definitionen Wälzlagertoleranzen

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1 15-1 Definitionen Wälzlagertoleranzen 15 Unter Einwirken der Radiallast tendiert einer der beiden Ringe eines drehenden Wälzlagers dazu, sich mitzudrehen. Um jeglichen Verschleiß des Lagersitzes zu vermeiden muss diese Bewegung durch eine entsprechende Passung verhindert werden. Für den anderen Ring wählt man eine Passung, die eine axiale Verschiebung auf dem Lagersitz ermöglicht (Lufteinstellung, Wärmedehnung). Toleranzen bei Wälzlagern mit normaler Präzision. Innenring Abweichung vom Nennmaß der Bohrung Bohrung Alle Wälzlager Kegelbis auf Kegel- rollenrollenlager lager d Δdmp (μm) Δdmp (μm) o. A.* u. A.* o. A.* u. A.* 2,5 <d 1 1 <d <d <d 5 5 <d <d <d <d <d <d Außenring Abweichung vom Nennmaß des Außendurchmessers Außendurch- Alle Wälzlager Kegelmesser bis auf Kegel- rollenrollenlager lager D ΔDmp (μm) ΔDmp (μm) 6<D 18 o. A.* u. A.* o. A.* u. A.* 18 <D <D <D 8 8 <D <D <D <D <D <D <D <D 63 Andere Präzisionsklassen siehe Abschnitt 5-2 * oberes/unteres Abmaß 15-2 Definitionen Toleranzen der Lagersitze von und Gehäuse Die n sind normalerweise in Toleranzen der Qualität 6 oder manchmal 5 bearbeitet. Da die Gehäuse schwieriger zu bearbeiten sind, werden sie meist in den Toleranzen der Qualität 7 oder manchmal 6 bearbeitet. In der nebenstehenden Tabelle sind die Werte der Grundtoleranzen enthalten (Auszug aus der ISO 286). In bestimmten Fällen sind Mängel bezüglich Form und Konizität auch im Rahmen der gewählten Toleranz nicht akzeptabel, da sie die Funktion des Wälzlagers beeinträchtigen. In diesen Fällen muss ein kleineres Toleranzfeld gewählt werden. Durchmesser Qualität mm > 3 bis > 6 bis > 1 bis > 18 bis > 3 bis > 5 bis > 8 bis > 12 bis > 18 bis > 25 bis > 315 bis > 4 bis

2 15-3 Definitionen Empfohlene 15 9 Gehäuse Befestigungs- prinzip Dreh- und Lastverhältnisse Sich drehende Last in Bezug auf den Innenring Sich drehende Last in Bezug auf den Außenring Befestigung und Wälzlagerluft Innenring hat Presssitz auf Außenring mit Presssitz im Gehäuse Anwendungen Empfohlene Beispiele Normale P < C / 5 Hohe P > C / 5 Allgemeine Fälle Ring auf Lagersitz verschiebbar j6 / k6 m6 / p6 g6 / h6 f6 / g6 Elektromotoren Werkzeugmaschinenspindeln Pumpen Ventilatoren Reduktionsgetriebe Antriebsmotoren Große Reduktionsgetriebe, Kompressoren Lose Riemenscheiben Spannrollen Räder Axiale Verschiebung erforderlich (Lagerlufteinstellung, Wärmedehnung) Anwendungen Empfohlene Beispiele Allgemeine Fälle Ring auf Lagersitz verschiebbar Zylinderund Kegelrollenlager Normale P < C / 5 Sehr hohe Starke mit Stößen P > C / 5 H7 / J7 G7 / H7 M7 / P7 M7 / N7 N7 / P7 Elektromotoren mit mittlerer Leistung Riemenscheiben Werkzeugmaschinenspindeln Getriebe Axiale Verschiebung erforderlich (Lagerlufteinstellung, Wärmedehnung) Lose Riemenscheiben Spannrollen Räder Ausrüstung für Eisenbahnen Große Rollenlager Sonstige Fälle Reine axiale Spannhülsen h6 / j6 h9 Radial- und Axiallager Transmissionen, Landwirtschaftliche Maschinen Reine axiale G7 / H7 Radial- und Axiallager Zur Berücksichtigung besonderer Konstruktions- oder Betriebsbedingungen können unterschiedliche Auswahlen getroffen werden. Es ist zum Beispiel notwendig, im Falle von Vibrationen und Stoßbelastungen, eine festere Passung vorzusehen. Außerdem können die Einbauverhältnisse und der Einbauvorgang andere erfordern. Bei Gehäusen aus einer Leichtmetalllegierung wählt man üblicherweise eine engere Passung als normal, um die unterschiedliche Wärmeausdehnung zu kompensieren. 123

3 15 Die nachfolgenden Tabellen enthalten die für die Montage von Wälzlagern am häufigsten verwendeten. Das Beispiel gilt für ein Kugellager SNR 635 ( ) Passung Wälzlager/Gehäuse +3 Toleranz in μm +3 GEHÄUSE Nennmaß Wälzlageraußenring Toleranz H6 H7 Toleranz des Außendurchmessers des Wälzlagers -6 J6 J7-15 K6-21 K7-24 M6-3 M N6-39 N Luft- Übergangs- Press- P6 1 P7-5 Passung Passung /Wälzlager Toleranz in μm Wälzlagerinnenring Nennmaß Toleranz WELLE Toleranz der Bohrung des Wälzlagers g5-2 g6-9 h5 h j j k5 k m5 m n5 n p5 p Übergangs- Press- - 3 Passung 124

4 Definitionen Werte von Toleranzen und Die Tabellen auf den nächsten Seiten enthalten folgende Angaben: - Toleranz (in μm) für Bohrung oder Außendurchmesser des Wälzlagers (ISO 492) - Toleranz (in μm) für den Durchmesser des Lagersitzes, abhängig von der gewählten Passung (ISO 286) - Differenzen (in μm) zwischen den Durchmessern von Wälzlager und Lagersitz: - theoretische Werte berechnet aus den Endwerten der Toleranzen für Wälzlager und Lagersitze - Mittelwerte - Wahrscheinlichkeitswerte berechnet nach dem Gaußschen Gesetz (mit einer Wahrscheinlichkeit von 99,7%) mit folgender Formel: Wahrscheinliche Tol. = ((Tol. Wälzlager) 2 + (Tol. Lagersitz) 2 ) 1/2 Die Tabellen gelten für alle Wälzlagerarten bis auf Kegelrollenlager. Für diese ist die gleiche Berechnung mit den spezifischen Toleranzen durchzuführen. In der Praxis wird oft nur die wahrscheinliche Toleranz (bei einer Beschränkung des Fehlerrisikos auf,3%) zur Bestimmung eines realistischen Toleranzwerts des Restspiels eines Wälzlagers nach der Montage berücksichtigt. Beispiel Wälzlager SNR 635 (Bohrung 25 mm). Passung auf k5. Toleranz Minimum Maximum Mittelwert Toleranzfeld Wälzlagerbohrung -1 1 Toleranz ,5 9 - theoretischer mittlerer Festsitz = -(Mittelwert - Mittelwert Wälzlager) = -(6,5-()) = -11,5 - theoretischer maximaler Festsitz = -(Maximum - Maximum Wälzlager) = -(11-(-1)) = theoretischer minimaler Festsitz = -(Minimum - Minimum Wälzlager) = -(2-) = -2 - wahrscheinliches Toleranzfeld = ((Toleranzfeld Wälzlager) 2 + (Toleranzfeld ) 2 ) 1/2 = ( ) 1/2 = 13 - wahrscheinlicher maximaler Festsitz = theoretischer mittlerer Festsitz - wahrscheinliches Toleranzfeld /2 = -11,5-6,5=-18 - wahrscheinlicher minimaler Festsitz = theoretischer mittlerer Festsitz + wahrscheinliches Toleranzfeld /2 = -11,5+6,5= Befestigung und Wälzlagerluft 125

5 15 von Wälzlagern der Toleranzklasse Normal auf n (alle Wälzlager bis auf Kegelrollenlager). WELLE Nenndurchmesser der (mm) 3 <d 6 6 <d 1 1 <d <d 3 3 <d 5 5 <d <d 8 8 <d 1 1 <d <d <d <d <d 2 2 <d <d <d <d <d 4 4 <d 5 5 <d <d 8 Toleranz für Wälzlagerbohrung ( m) ntoleranz in m ,5 3 ntoleranz in m ,5, , ,5 +7,5 ntoleranz in m ,5 +21,5,5 +24,5,5-1 ntoleranz in m ,5 +21, ntoleranz in m , ,5 6, ntoleranz in m ntoleranz in m ntoleranz in m , ntoleranz in m , ntoleranz in m , ,5 +25,5-25 ntoleranz in m , ,5 +25,5-25 ntoleranz in m , ,5 +25,5-3 ntoleranz in m , ,5 +28,5-3 ntoleranz in m ntoleranz in m ntoleranz in m ntoleranz in m ntoleranz in m ntoleranz in m ntoleranz in m ntoleranz in m f5 f6 g5 g6 h5 h6 j5 j ,5 +7,5 +28,5-79 9,5 +7,5 +28, , , , , , , , ,5 +,5-7 +6, ,5 6,5 +, , , , , , ,5-1,5 +5,5 1,5 -, ,5 4,5 +, , ,5-3, ,5 +3, ,5-3, ,5 +35,5-6, ,5 +35,5-6, ,5 +35,5-6, , , , , , , , ,5,5-9 -, ,5 +7,5, , , , , , , , ,5,5-9 +,5 +6,5,5-11,5 +8,5 +5,5, ,5-25 7,5-25 7,5-29 -,5 +2,5-21,5-29 -,5 +2,5-21,5-29 -,5 +2,5-21, , , , , , , , ,5-1,5-4 +5,5 +6-6,5,5, , , , , , Negative Passung bedeutet Festsitz / positive Passung bedeutet Lossitz (Spiel). 2. Die wahrscheinlichen Abmaße der werden unter der Annahme berechnet, dass die statistische Verteilung der Maße innerhalb des Toleranzfeldes der "Normal-Verteilung" folgt (Gaußsches Gesetz). 3. Toleranzen für Wälzlager und : Werte in Mikrometer ( m) 4. Gängigste ,5, ,5 -,5, ,5 +,5, ,5-21, ,5,5-37,5 6,5,5-37,5 6,5,5-37,

6 15 9 von Wälzlagern der Toleranzklasse Normal auf n (alle Wälzlager bis auf Kegelrollenlager). WELLE Nenndurchmesser der (mm) 3 <d 6 6 <d 1 1 <d <d 3 3 <d 5 5 <d <d 8 8 <d 1 1 <d <d <d 16 Toleranz für Wälzlagerbohrung ( m) k5 k6 m5 m6 n5 n6 p5 p6 ntoleranz in m ,5,5-18, ,5, , ,5-21,5-23,5-25,5 ntoleranz in m ,5, , ,5-15,5-18,5-2,5-22,5-24, ,5 ntoleranz in m ,5-15, , ,5-3,5,5-3,5-9,5-2,5-9,5,5-25,5,5-28,5-2,5-31,5-2,5,5-1 ntoleranz in m ,5,5-19,5-24,5-26,5-31, ntoleranz in m ,5-2, , ,5-4,5-21, ,5-28, ,5-36, ,5-45, ntoleranz in m ntoleranz in m ntoleranz in m , ,5-4,5-44 4, ntoleranz in m , ,5-4,5-44 4, ntoleranz in m , , ,5 2-64, ,5-45, ,5 7, ,5-69,5-49,5 5,5-25 ntoleranz in m , , ,5 2-64, ,5-45, ,5 7, ,5-69,5-49,5 5,5 16 <d ntoleranz in m , , ,5 2-64, ,5-45, ,5 7, ,5-69,5-49,5 5,5 18 <d 2-3 ntoleranz in m ,5 6-6, , ,5 4, ,5-67, ,5 1, ,5-1,5 2 <d ntoleranz in m ,5 6-6, , ,5 4, ,5-67, ,5 1, ,5-1,5 225 <d 25-3 ntoleranz in m ,5 6-6, , ,5 4, ,5-67, ,5 1, ,5-1,5 25 <d ntoleranz in m ,5-49 3, ,5 5 9, <d ntoleranz in m ,5-49 3, ,5 5 9, <d 4-4 ntoleranz in m ,5 1 6, , , <d 5-45 ntoleranz in m ,5 4-6, , , <d 63 ntoleranz in m ,5-65,5 3,5-117, <d 8-75 ntoleranz in m ,5-72,5-92,5, Negative Passung bedeutet Festsitz / positive Passung bedeutet Lossitz (Spiel). 2. Die wahrscheinlichen Abmaße der werden unter der Annahme berechnet, dass die statistische Verteilung der Maße innerhalb des Toleranzfeldes der Normal-Verteilung folgt (Gaußsches Gesetz). 3. Toleranzen für Wälzlager und : Werte in Mikrometer ( m) 4. Gängigste. Befestigung und Wälzlagerluft 127

7 15 von Wälzlagern der Toleranzklasse Normal in Gehäusen (alle Wälzlager bis auf Kegelrollenlager). GEHÄUSE Nenndurchmesser des Gehäuses (mm) 1 <D <D 3 3 <D 5 5 <D <D 8 8 <D 1 1 <D <D <D <D <D <D 2 2 <D <D <D <D <D 4 4 <D 5 5 <D <D 8 8 <D 1 Toleranz für Wälzlageraußendurchmesser ( m) ,5 +22,5 +8, , ,5 4, ,5 4, , , , , ,5 +21, ,5 +21, ,5 +65,5 +23, ,5 +65,5 +23, ,5 +65,5 +23, , , , , , , , G6 G7 H6 H7 J6 J7 K6 K ,5, ,5 3,5 +31, , , , ,5 +25, ,5 +25, ,5 +25, , , ,5 6,5 +2, , ,5, ,5, , , , , ,5 +7, ,5 +7, ,5 +5,5 +2, ,5 +39, , , ,5 +5,5 +8, ,5 +5,5 +8, , , , , , , ,5 +3, ,5, , , , , ,5, ,5, ,5, , , , , , ,5 1,5-2, , ,5-1, ,5-1, , , , , ,5 +, ,5 +, ,5 3,5-1, ,5 3,5, ,5 3,5, , , , , ,5, ,5-6,5 8 +9, , , , ,5, ,5, ,5, , , ,5 +7,5-6, , ,5-1,5-15 2,5-1,5-18 +, , , , ,5, ,5, ,5 +26,5-15, ,5 +26,5-15, ,5 +26,5-15, , , , , , , Negative Passung bedeutet Festsitz / positive Passung bedeutet Lossitz (Spiel). 2. Die wahrscheinlichen Abmaße der werden unter der Annahme berechnet, dass die statistische Verteilung der Maße innerhalb des Toleranzfeldes der Normal-Verteilung folgt (Gaußsches Gesetz). 3. Toleranzen für Wälzlager und : Werte in Mikrometer ( m) 4. Gängigste ,5-11, ,5, , , , , ,5-22, ,5-22, ,5-22, , , , ,

8 15 9 von Wälzlagern der Toleranzklasse Normal in Gehäusen (alle Wälzlager bis auf Kegelrollenlager). GEHÄUSE Nenndurchmesser des Gehäuses (mm) 1 <D <D 3 3 <D 5 5 <D <D 8 8 <D 1 1 <D <D <D <D <D <D 2 2 <D <D <D <D <D 4 4 <D 5 5 <D <D 8 8 <D 1 Toleranz für Wälzlageraußendurchmesser ( m) -15-4,5,5, , , ,5-2, ,5-3, , ,5-24, ,5-28, ,5-9, ,5-31, ,5-37, ,5,5-28, , ,5-37, ,5-45,5-6 -3, , ,5 +3,5-19, ,5-28,5-1 -4, ,5-49, ,5-19, , , , , ,5-25, ,5-25, ,5-28, M6 M7 N6 N7 P6 P7 R6 R7 3,5-28,5-37 3,5-28, , , , , , , ,5-35,5-46 9,5-35,5-46 9,5-35,5 2, , ,5-28, , , ,5-37, ,5-37, ,5 -,5-42, ,5-48, , , ,5 -,5-42, ,5 -,5-42, , , , , , , ,5-49, ,5-49, ,5-49, , , , , , , , , ,5 3, ,5 3, ,5-19,5-61, ,5-19,5-61, ,5-19,5-61, , , , , , , , , , , ,5-68, ,5-68, ,5-68, , , , , , ,5 1, , , , , ,5-75, ,5-78, ,5-46,5 8, ,5-91, ,5 3,5-95, , , Negative Passung bedeutet Festsitz / positive Passung bedeutet Lossitz (Spiel). 2. Die wahrscheinlichen Abmaße der werden unter der Annahme berechnet, dass die statistische Verteilung der Maße innerhalb des Toleranzfeldes der "Normal-Verteilung" folgt (Gaußsches Gesetz). 3. Toleranzen für Wälzlager und : Werte in Mikrometer ( m) 4. Gängigste. -4, , , ,5-95, ,5-98, ,5, , , Befestigung und Wälzlagerluft 129

9 15 15 Definitionen Geometrie und Oberflächenbeschaffenheit der Lagersitze von n und Gehäusen Durchmesser von Anlageschultern und Übergangsradien Gehäuse r1 r Außenring Zwischen Ring und Schulter ist eine Anlagefläche erforderlich, um eine optimale Befestigung des Wälzlagers zu gewährleisten. D1 Ansetzfläche für Ausbau In der Standardwälzlagerliste ist festgelegt: - Durchmesser von n- und Gehäuseschulter (D 1 und d 3 ) - Übergangsradien der Schultern (r 1 ) d3 r1 Wälzlager Ansetzfläche für Ausbau r Innenring Falls die Abmessungen der Anlageschulter nicht in der vorgegebenen Form eingebracht werden können, muss ein Zwischenring eingebaut werden. Die Übergangsradien zu den Anlageflächen der Schultern müssen kleiner sein, als die Radien der entsprechenden Ringe. - Übergangsradius größer, als Radius des Wälzlagerringes Wenn eine starken Biegebeanspruchungen unterliegt, muss die Schulter einen größeren Übergangsradius als den des Wälzlagers aufweisen. In diesem Fall montiert man einen angefasten Zwischenring zwischen der Schulter der und dem Wälzlagerring, um diesem eine ausreichende Abstützfläche zu geben. Anlagefläche der Schulter Zwischenring Zwischenring Wälzlager Wälzlager - Spezieller Übergangsradius Wenn das Wälzlager möglichst nahe an der Schulter positioniert werden soll, kann der Innenring mit einem speziellen Radius versehen werden. - Entfall des Übergangsradius Wenn das nprofil keinen besonderen Anforderungen an die Belastbarkeit unterliegt, kann ein Freistich an der eingebracht werden, der die Bearbeitung der Lagersitze erleichtert und in jedem Falle eine bessere Anlage des Lagerringes an der Schulter gewährleistet. Wälzlager Wälzlager Ansatzflächen für Ausbau Die Demontage eines Wälzlagers erfolgt normalerweise mit einem Abzieher, der an der Fläche des Ringes ansetzt, die über die Schulter hinausragt. Siehe Abschnitt Wenn die Montage keine ausreichende Ansatzfläche zulässt, können in der Schulter Nuten oder eine Unterlegscheibe zwischen dieser Schulter und dem Innenring des Wälzlagers vorgesehen werden. ; ;; ; ;; Ansatzfläche für die Finger des Abziehers Ansatzfläche für die Finger des Abziehers 13

10 15 9 Toleranzen und Oberflächenbeschaffenheiten der Lagersitze von n und Gehäusen Lagersitz d d1 1 A Ra2 Ra1 T2 AB T1 Montagefase 3 L Abstand zwischen den Lagern Anlagefläche Ra2 T2 AB Anlagefläche Ra1 T1 T3 A B d2 Lagersitz d 2 Wälzlagerbohrung d (mm) Toleranzen in μm T1 T2 T3 Ra1 Ra2 1 <d <d <d ,5 L <d L in 8 <d mm 12 <d> 8 25 Gehäuse A T2 A L Montagefase B Befestigung und Wälzlagerluft Lagersitz D 1 Ra2 Ra1 T1 Ra1 Lagersitz D 2 Anlagefläche T3 A Wälzlageraußendurchmesser D (mm) Toleranzen in μm T1 T2 T3 Ra1 Ra2 18 <D <D L <D L in 8 <D mm 12 <D>