Przewodnik po tolerancjach i luzach tulei brązowych
Tolerancja tulei to nie tylko uwaga technologiczna. Decyduje o tym, czy tuleja prawidłowo wtłoczy się w obudowę, czy wałek będzie miał wystarczający luz roboczy i czy łożysko utrzyma środek smarny bez przegrzewania się lub zatarcia.
Ten przewodnik wyjaśnia główne pytania dotyczące pasowań i luzów, na które nabywcy powinni odpowiedzieć przed wysłaniem zapytania ofertowego. Odwołuje się do powszechnie stosowanych systemów, takich jak ISO 286 dla pasowań metrycznych i ANSI/ASME B4.1 dla calowych pasowań walcowych, ale nie zastępuje ostatecznego rysunku konstrukcyjnego ani analizy zastosowania.
Trzy pasowania, które nabywca musi rozdzielić
| Obszar pasowania | Dlaczego jest istotny |
|---|---|
| Średnica zewnętrzna tulei – otwór obudowy | Zapobiega obracaniu się tulei w obudowie i wspomaga odprowadzanie ciepła |
| Średnica wewnętrzna tulei – wałek | Zapewnia luz roboczy dla ruchu, smarowania i rozszerzalności cieplnej |
| Gotowy otwór po montażu | Wtłaczanie może zmniejszyć otwór, dlatego niektóre tuleje wymagają kalibrowania lub rozwiercania po montażu |
Wiele problemów zakupowych wynika z tego, że nabywcy podają jedynie nominalną średnicę wewnętrzną i zewnętrzną. W zastosowaniu łożyskowym znaczenie mają wałek, obudowa, materiał i sposób montażu.
Pasowania metryczne: ISO 286
ISO 286 to szeroko stosowany system tolerancji i pasowań metrycznych. Używa zapisu literowo-cyfrowego, np. H7/g6:
- Wielkie litery odnoszą się do otworów.
- Małe litery odnoszą się do wałków.
- Liczba to klasa IT, która określa szerokość pola tolerancji.
System ISO obejmuje pasowania luźne, mieszane i ciasne. W przypadku tulei brązowych praktyczne pytanie brzmi zwykle: jakie pasowanie w obudowie zabezpiecza tuleję i jaki luz wałka pozwala łożysku pracować?
Pasowania calowe: ANSI/ASME B4.1
Dla calowych części walcowych ANSI/ASME B4.1 jest powszechnym odniesieniem dla zalecanych tolerancji i pasowań. Obejmuje pasowania ruchowe/suwliwe, pasowania ustalające luźne, pasowania mieszane, pasowania ciasne oraz pasowania wtłaczane/skurczowe.
Norma ta jest przydatna, gdy rysunek calowy podaje klasę pasowania lub gdy nabywca musi dopasować konstrukcję wałka i obudowy do uznanej terminologii systemu calowego.
Luz roboczy tulei brązowych
Luz roboczy to przestrzeń między wałkiem a otworem łożyska podczas pracy. Musi być wystarczająco duży dla smarowania, rozszerzalności cieplnej i niewielkich błędów ustawienia, ale nie tak duży, aby wałek stał się niestabilny lub łożysko zużywało się przedwcześnie.
Luz zależy od:
- Średnicy i prędkości wałka.
- Obciążenia i jego kierunku.
- Sposobu smarowania: smar, olej, materiał nasycony olejem, wkładki grafitowe lub wykładzina do pracy na sucho.
- Materiału łożyska, np. C93200 / SAE 660, brązu aluminiowego C95400 lub brązu spiekanego SAE 841.
- Temperatury pracy.
- Wykończenia i twardości wałka.
- Tego, czy tuleja jest wtłaczana w obudowę przed końcowym pomiarem otworu.
Copper Development Association opublikowało wytyczne projektowe dla łożysk z brązu odlewanego, podkreślając znaczenie geometrii łożyska, smarowania, obciążenia, prędkości i stanu wałka. Należy opierać się na tych zmiennych inżynierskich, a nie na jednej uniwersalnej wartości luzu.
Dlaczego wtłaczanie może zmienić otwór
Gdy tuleja cylindryczna jest wtłaczana w obudowę, wcisk na średnicy zewnętrznej może zmniejszyć średnicę wewnętrzną. Wielkość zmiany zależy od grubości ścianki, materiału, sztywności obudowy i pasowania. Dlatego rysunki czasem podają ostateczny otwór po montażu, a nie otwór w stanie swobodnym przed montażem.
Jeśli projekt wymaga krytycznego luzu roboczego, prosimy poinformować dostawcę, czy tuleja ma być wyceniona jako:
- Wykończona przed montażem.
- Obrobiona z naddatkiem na zmianę wymiaru po wtłoczeniu.
- Wykończona lub rozwiercona po montażu.
Wpływ smarowania i rowków
Otwory olejowe, rowki smarowe, rowki obwodowe, rowki w kształcie ósemki, wkładki grafitowe i wkładki ze smaru stałego wpływają na powierzchnię nośną łożyska i zachowanie smarowania. Rowka nie należy traktować jako elementu dekoracyjnego. Jego położenie i wymiary powinny odpowiadać strefie obciążenia i drodze środka smarnego.
Więcej informacji zawiera przewodnik projektowania rowków smarowych.
Praktyczna lista kontrolna do zapytania ofertowego
Przed zapytaniem o wycenę z określoną tolerancją lub luzem prosimy przesłać:
- Średnicę wałka i tolerancję.
- Otwór obudowy i tolerancję.
- Wymagany luz roboczy, jeśli został już wyznaczony.
- Wymiary tulei w stanie swobodnym, jeśli są znane.
- Wymagany gotowy otwór po montażu, jeśli dotyczy.
- Gatunek materiału.
- Obciążenie, prędkość, smarowanie i temperaturę pracy.
- Rysunek, zdjęcia próbki i ilość.
Tabela tolerancji i luzów do pobrania
Tabela tolerancji i luzów do pobrania może zostać tu dodana po sfinalizowaniu tabeli inżynierskiej. Tabela powinna jasno wskazywać, czy wartości są wytycznymi orientacyjnymi, domyślnymi wartościami rysunkowymi, czy zaleceniami dla konkretnego zastosowania.