Průvodce tolerancemi a vůlemi bronzových pouzder
Tolerance pouzdra není jen poznámka pro obrobnu. Rozhoduje o tom, zda se pouzdro správně nalisuje do tělesa, zda má hřídel dostatečnou provozní vůli a zda ložisko udrží mazivo, aniž by se přehřívalo nebo zadíralo.
Tento průvodce vysvětluje hlavní otázky uložení a vůle, které by měl odběratel zodpovědět před poptávkou. Odkazuje na běžné technické systémy, jako je ISO 286 pro metrická uložení a ANSI/ASME B4.1 pro palcová válcová uložení, nenahrazuje však konečný konstrukční výkres ani posouzení aplikace.
Tři uložení, která musí odběratel rozlišovat
| Oblast uložení | Proč je důležitá |
|---|---|
| Vnější průměr pouzdra vůči otvoru tělesa | Brání protáčení pouzdra v tělese a zajišťuje odvod tepla |
| Vnitřní průměr pouzdra vůči hřídeli | Zajišťuje provozní vůli pro pohyb, mazání a tepelnou roztažnost |
| Hotový otvor po montáži | Nalisování může otvor zmenšit, proto některá pouzdra vyžadují kalibraci nebo vystružení po montáži |
Mnoho problémů při nákupu vzniká tím, že odběratel uvede pouze jmenovitý vnitřní a vnější průměr. U ložiskové aplikace záleží na hřídeli, tělese, materiálu i způsobu montáže.
Metrická uložení: ISO 286
ISO 286 je široce používaný systém mezních úchylek a uložení pro metrické rozměry. Používá zápis písmeno–číslo, například H7/g6:
- Velká písmena označují díry.
- Malá písmena označují hřídele.
- Číslo je stupeň přesnosti IT, který určuje šířku tolerančního pole.
Systém ISO zahrnuje uložení s vůlí, přechodná uložení a uložení s přesahem. U bronzových pouzder je praktická otázka obvykle tato: jaké uložení v tělese pouzdro spolehlivě zajistí a jaká vůle hřídele umožní ložisku pracovat?
Palcová uložení: ANSI/ASME B4.1
Pro palcové válcové díly je ANSI/ASME B4.1 běžnou referencí pro doporučené mezní úchylky a uložení. Zahrnuje pohyblivá/kluzná uložení, polohová uložení s vůlí, přechodná uložení, uložení s přesahem a silová/smršťovací uložení.
Tato norma je užitečná, když palcový výkres předepisuje třídu uložení nebo když odběratel potřebuje sladit návrh hřídele a tělesa s uznávanou terminologií palcového systému.
Provozní vůle bronzových pouzder
Provozní vůle je prostor mezi hřídelí a otvorem ložiska za provozu. Musí být dostatečně velká pro mazání, tepelnou roztažnost a malé chyby souososti, ale ne tak velká, aby byla hřídel nestabilní nebo se ložisko předčasně opotřebovalo.
Vůli ovlivňují tyto faktory:
- Průměr a otáčky hřídele.
- Velikost a směr zatížení.
- Způsob mazání: plastické mazivo, olej, materiál napuštěný olejem, grafitové zátky nebo vložka pro chod bez mazání.
- Materiál ložiska, například C93200 / SAE 660, hliníkový bronz C95400 nebo slinutý bronz SAE 841.
- Provozní teplota.
- Drsnost a tvrdost povrchu hřídele.
- Skutečnost, zda se pouzdro před konečným měřením otvoru lisuje do tělesa.
Copper Development Association zveřejnila konstrukční doporučení pro litá bronzová ložiska, včetně významu geometrie ložiska, mazání, zatížení, rychlosti a stavu hřídele. Vycházejte z těchto technických proměnných, nikoli z jediné univerzální hodnoty vůle.
Proč nalisování mění otvor
Při nalisování válcového pouzdra do tělesa může přesah na vnějším průměru zmenšit vnitřní průměr. Velikost změny závisí na tloušťce stěny, materiálu, tuhosti tělesa a uložení. Proto výkresy někdy předepisují konečný otvor po montáži, a nikoli otvor ve volném stavu před montáží.
Pokud váš projekt vyžaduje kritickou provozní vůli, sdělte dodavateli, zda má pouzdro nabídnout jako:
- Dokončené před montáží.
- Obrobené s přídavkem na změnu při nalisování.
- Dokončené nebo vystružené po montáži.
Vliv mazání a drážek
Mazací otvory, mazací drážky, obvodové drážky, drážky ve tvaru osmičky, grafitové zátky a vložky s tuhým mazivem ovlivňují velikost ložiskové plochy i chování mazání. Drážka není dekorativní prvek. Její poloha a velikost musí odpovídat zóně zatížení a cestě maziva.
Podrobnosti najdete v průvodci návrhem mazacích drážek.
Praktický kontrolní seznam pro poptávku
Před poptávkou tolerance nebo vůle zašlete:
- Průměr hřídele a toleranci.
- Otvor tělesa a toleranci.
- Požadovanou provozní vůli, pokud je již stanovena.
- Rozměry pouzdra ve volném stavu, jsou-li známy.
- Požadavek na hotový otvor po montáži, je-li relevantní.
- Jakost materiálu.
- Zatížení, rychlost, mazání a provozní teplotu.
- Výkres, fotografie vzorku a množství.
Referenční tabulka tolerancí a vůlí ke stažení
Referenční tabulku tolerancí a vůlí ke stažení sem lze doplnit po dokončení vaší technické tabulky. Tabulka by měla jasně uvádět, zda jsou hodnoty orientační, výchozí hodnoty pro výkresy, nebo doporučení pro konkrétní aplikaci.