Tolerancia lineárneho hriadeľa pre lineárne ložiská: h6, h7 a výber uloženia

Lineárne ložisko označené pre 20 mm hriadeľ neznamená, že každá obyčajná 20 mm oceľová tyč zabezpečí správne uloženie. Skutočný priemer hriadeľa musí zostať v kontrolovanej tolerancii a zvolená tolerancia musí zodpovedať typu ložiska, požadovanej radiálnej vôli a konštrukcii puzdra.

Pre mnoho metrických lineárnych guľôčkových ložísk sa hriadele g6 alebo f6 používajú, keď sa vyžaduje normálna prevádzková vôľa, zatiaľ čo h6 možno zvoliť, ak je potrebná menšia vôľa. Niektoré série ložísk používajú h7 za normálnych podmienok alebo špecifikujú úplne iné tolerancie.

Preto h6 nie je automaticky správnou voľbou pre každé lineárne ložisko. Pred špecifikovaním tolerancie hriadeľa by sa mala skontrolovať montážna tabuľka výrobcu ložiska.

Čo znamená tolerancia hriadeľa ako h6?

Označenie tolerancie ako h6 obsahuje dve časti:

• Malé písmeno h:identifikuje polohu tolerančnej zóny hriadeľa vzhľadom na menovitý priemer.
• Číslo 6:identifikuje stupeň tolerancie a tým aj šírku povoleného rozsahu veľkostí.

Pre h tolerančnú zónu je horná odchýlka nulová. To znamená, že hriadeľ môže dosiahnuť menovitý priemer, ale nemal by ho prekročiť. Nižšia odchýlka závisí od menovitého priemeru a stupňa tolerancie.

Písmeno musí byť napísané malým písmenom, keď sa vzťahuje na hriadeľ. Veľké písmeno, ako napríklad H7, zvyčajne označuje toleranciu otvoru. Preto h6 a H6 neopisujú tú istú zložku.

h6 a h7 nie sú pevné zmenšenia priemeru

Je nesprávne tvrdiť, že h6 vždy znamená „o 0,01 mm menšie“ alebo že h7 vždy pripúšťa rovnakú odchýlku pri každom priemere. Prípustná odchýlka sa mení s rozsahom menovitého priemeru.

Napríklad pri bežne používaných limitoch ISO a prispôsobení:

Rozsah h7 je širší ako rozsah h6. Obidve majú v tomto príklade rovnaký maximálny priemer, ale h7 umožňuje menší minimálny priemer.

Tieto hodnoty slúžia na vysvetlenie, ako funguje zápis tolerancie. Pred výrobou by mala byť potvrdená platná tabuľka tolerancií, norma výkresu a rozsah menovitého priemeru, a nie kopírovanie tohto 20 mm príkladu na inú veľkosť hriadeľa.

Prečo lineárne ložiská potrebujú riadený priemer hriadeľa

V lineárnom guľôčkovom ložisku s okrúhlym-hriadeľom sa guľôčky pohybujú priamo na povrchu hriadeľa. Hriadeľ preto pôsobí skôr ako súčasť obežnej dráhy ložiska než len prechádzajúci vnútorným krúžkom.

Vzťah medzi priemerom hriadeľa, vývrtom ložiska a stavom krytu ovplyvňuje:

• radiálna vôľa;
• štartovací a jazdný odpor;
• plynulosť pohybu;
• vibrácie a hluk;
• rozloženie zaťaženia medzi radmi guľôčok;
• stabilita polohy;
• opotrebovanie guľôčok a povrchu hriadeľa.

Ak je hriadeľ pre zvolený stav ložiska príliš veľký, ložisko môže vyvinúť nadmerné predpätie alebo negatívnu vôľu. Ak je hriadeľ príliš malý, systém môže mať väčší radiálny pohyb, než dokáže stroj prijať.

Normálna vôľa vs malá vôľa

V prípade mnohých štandardných sérií metrických lineárnych puzdier, zverejnené tabuľky prispôsobenia rozlišujú medzi normálnym -usporiadaním vôle a menším- usporiadaním vôle.

Táto tabuľka popisuje bežné smery výberu, nie je univerzálnou náhradou za katalóg ložísk. Rad ložísk s rôznymi vnútornými -triedami vôle, vonkajšími-štruktúrami valcov alebo stupňami presnosti môže vyžadovať rôzne tolerancie hriadeľa.

Prečo h6 nie je vždy lepšie ako g6

H6 hriadeľ môže byť bližšie k menovitému priemeru ako g6 hriadeľ rovnakej menovitej veľkosti. To môže znížiť radiálnu vôľu, ale nezlepší to automaticky celý pohybový systém.

Použitie tesnejšieho uloženia hriadeľa môže tiež produkovať:

• vyššia štartovacia sila;
• vyšší jazdný odpor;
• väčšia citlivosť na priamosť hriadeľa;
• väčšia citlivosť na chyby paralelizmu v systéme s dvoma hriadeľmi{0};
• viac tepla pri nepretržitej prevádzke;
• kratšia životnosť, ak sa vytvorí nadmerná negatívna vôľa.

Ak normálna prevádzková vzdialenosť už spĺňa požadovanú stabilitu polohovania, výber h6 len preto, že sa zdá byť „presnejší“, môže zvýšiť riziko montáže bez toho, aby došlo k užitočnému{1}}vylepšeniu na úrovni stroja.

Vŕtanie krytu môže zmeniť konečnú vôľu

Samotná tolerancia hriadeľa neurčuje, ako bude lineárne ložisko fungovať. Vonkajší valec ložiska je inštalovaný v kryte a otvor krytu môže ovplyvniť jeho vnútornú geometriu.

Príliš malý, neguľatý alebo nerovnomerne utiahnutý otvor v telese môže stlačiť vonkajší valec ložiska. Ložisko sa potom môže utiahnuť, aj keď je priemer hriadeľa v rámci špecifikácie.

Tolerancie-vŕtania puzdra, ako napríklad H7, sa bežne odporúčajú pre montáž s voľným{2}}záchytom mnohých štandardných sérií lineárnych puzdier. Niektoré usporiadania s vyššou-presnosťou používajú prispôsobenia H6, J6, J7 alebo iné{8}}špecifické modely.

Preto hriadeľ označený h6 a puzdro označené H7 samy osebe nezaručujú určitú hodnotu vôle. Tolerancie všetkých komponentov sa kumulujú v konečnej montáži.

Nezaobchádzajte s lineárnym puzdrom ako s bežným lisovaným ložiskom-

Bežnou chybou je použiť bežnú logiku rotujúceho{0}}ložiska priamo na lineárne puzdro. Štandardné lineárne guľôčkové ložisko zvyčajne nemá konvenčný vnútorný krúžok pevne nasadený na hriadeli. Jeho guľôčky bežia priamo na tvrdenom hriadeli.

Ložisko sa musí pohybovať pozdĺž hriadeľa, takže vynútená interferencia medzi hriadeľom a guľôčkovým okruhom môže spôsobiť zaseknutie a poškodenie.

Vonkajší valec ložiska musí byť tiež správne zaistený v kryte. Nemalo by sa spoliehať len na nekontrolované lisovanie. V závislosti od typu ložiska môže axiálne zadržanie použiť:

• poistné krúžky;
• prídržné dosky;
• konštrukcia prírubového ložiska;
• výrobcom-navrhnutý ložiskový blok alebo puzdro.

Špicatú nastavovaciu skrutku neuťahujte priamo proti tenkému vonkajšiemu valcu ložiska, pokiaľ to nie je výslovne povolené. Miestna deformácia môže znížiť vnútornú vôľu a vytvoriť tesné miesto.

Otvorené, uzavreté a nastaviteľné ložiská vyžadujú rôzne kontroly

Uzavreté lineárne ložiská

Uzavreté ložisko obklopuje hriadeľ a má obmedzenú schopnosť kompenzovať príliš veľký hriadeľ alebo zdeformované puzdro. Tolerancia hriadeľa, presnosť puzdra a zarovnanie musia byť starostlivo kontrolované.

Otvorené lineárne ložiská

Otvorené ložisko má pozdĺžny otvor, takže môže pracovať na plne podoprenom hriadeli. Otvor neznamená, že priemer hriadeľa možno ignorovať. Hriadeľ zostáva valivým povrchom a musí spĺňať požadovaný priemer, tvrdosť a povrchovú úpravu.

Vôľa-Nastaviteľné ložiská

Niektoré delené puzdrá umožňujú obmedzené nastavenie radiálnej{0}}vôle okolo kompatibilného ložiska. Úprava by mala prebiehať postupne. Nadmerné upnutie môže spôsobiť vysoké predpätie, nerovnomerný kontakt s guľou a predčasné opotrebovanie.

Nastavenie vôle by malo korigovať zamýšľaný stav montáže; nemal by sa používať na kompenzáciu ohnutého hriadeľa, príliš veľkého priemeru alebo zlého súososti.

Ako správne zmerať priemer lineárneho hriadeľa

Posuvné meradlo je užitočné pre rýchlu identifikáciu, ale zvyčajne nestačí na overenie hriadeľa h6. Tolerancia môže byť široká len niekoľko mikrometrov, preto by sa mal použiť vhodný vonkajší mikrometer.

1. Vyčistite hriadeľ a meracie plochy mikrometra.
2. Nechajte hriadeľ a meracie zariadenie dosiahnuť stabilnú teplotu.
3. Merajte v blízkosti dvoch koncov a na niekoľkých miestach pozdĺž pracovnej dĺžky.
4. V každej polohe merajte aspoň v dvoch smeroch približne 90 stupňov od seba.
5. Zaznamenajte maximálne a minimálne hodnoty, a nie iba jeden odpočet.
6. Porovnajte všetky namerané hodnoty so špecifikovanou hornou a dolnou hranicou.

Merania v rôznych uhlových smeroch pomáhajú odhaliť -o-guľatosť. Merania v rôznych pozdĺžnych polohách pomáhajú identifikovať skosenie, miestne variácie brúsenia alebo variácie hrúbky pokovovania-.

Pri mikrometrových{0}}toleranciách je dôležitá teplota. Dlhý oceľový hriadeľ meraný bezprostredne po brúsení, preprave alebo vystavení priamemu slnečnému žiareniu nemusí mať po dosiahnutí kontrolnej-izbovej teploty rovnaký priemer.

Tolerancia priemeru je požiadavka iba na jeden hriadeľ

Hriadeľ môže spĺňať toleranciu priemeru h6 a stále produkovať slabý lineárny pohyb. Mali by sa tiež skontrolovať nasledujúce vlastnosti:

Pre všeobecný výber hriadeľa pozriAko si vybrať lineárny hriadeľ pre lineárne ložiská.

Po pokovovaní je potrebné skontrolovať-priemer hriadeľa

V prípade chrómovaného- lineárneho hriadeľa sa požadovaná konečná tolerancia vzťahuje na hotovú bežeckú plochu, nielen na oceľovú základňu pred náterom.

Ak je hrúbka pokovovania nerovnomerná, hriadeľ môže vykazovať:

• väčší priemer na jednom konci;
• rôzne priemery v rôznych uhlových smeroch;
• miestne vysoké miesta;
• správny priemerný priemer, ale nadmerné kolísanie pozdĺž zdvihu.

Hriadeľ by sa preto mal merať po dokončení všetkých operácií brúsenia, leštenia a pokovovania. Viac sa dozviete vKvalita pochrómovaného lineárneho hriadeľa: Hrúbka pokovovania, povrchová úprava a kontrola.

Prečo môže byť ložisko tesné, aj keď je hriadeľ v rozmedzí h6

Ak je lineárne ložisko tesné, nepredpokladajte, že priemer hriadeľa je jedinou možnou príčinou. Skontrolujte kompletnú zostavu.

Užitočnou diagnostickou metódou je testovanie ložiska na hriadeli pred a po inštalácii krytu. Ak ložisko pred inštaláciou beží hladko, ale potom sa utiahne, je pravdepodobnejšie, že na vine je uloženie puzdra, spôsob upnutia alebo zarovnanie montáže.

Prečo sa ložisko cíti uvoľnené

Nadmerná radiálna vôľa môže byť výsledkom:

• hriadeľ pod jeho minimálnym priemerom;
• tolerančná zóna, ktorá poskytuje väčšiu vôľu, ako vyžaduje aplikácia;
• vnútorná vôľa ložiska na hornom konci svojej tolerancie;
• opotrebované guľôčky alebo obežné dráhy ložísk;
• opotrebovanie hriadeľa pozdĺž najčastejšie používanej oblasti pojazdu;
• puzdro{0}}s nastaviteľnou vôľou, ktoré nebolo správne nastavené.

Nemerajte len nepoužitú časť v blízkosti konca hriadeľa. Hriadeľ, ktorý pracoval dlhý čas, môže na koncoch spĺňať pôvodný priemer, ale počas pracovného zdvihu sa môže opotrebovať menší.

Proces výberu{0}}Practical Fit

1. Identifikujte presný model ložiska.Nevyberajte uloženie hriadeľa iba z menovitého priemeru otvoru.
2. Skontrolujte presnosť ložísk a triedu vôle.Štandardné a presné triedy môžu používať rôzne odporúčania.
3. Definujte požadovanú prevádzkovú vzdialenosť.Rozhodnite sa, či je dôležitejšia hladká normálna vôľa alebo znížená radiálna vôľa.
4. Vyberte toleranciu hriadeľa z tabuľky{0}}konkrétneho modelu.Potvrďte, či ložisko vyžaduje f6, g6, h6, h7 alebo inú zónu.
5. Potvrďte toleranciu-vývrtu krytu.Zahrňte efekt prispôsobenia vonkajšieho-cylindra a metódy udržania.
6. Skontrolujte tvrdosť hriadeľa, povrchovú úpravu a priamosť.Samotná tolerancia priemeru nestačí.
7. Skontrolujte dokončenú zostavu.Skontrolujte jazdný odpor a radiálny pohyb počas celého zdvihu.

Informácie, ktoré je potrebné poskytnúť pri objednávaní lineárneho hriadeľa

Pre hriadeľ určený na prevádzku s lineárnymi ložiskami špecifikujte:

• menovitý priemer hriadeľa;
• požadovaná tolerancia hriadeľa, napríklad g6 alebo h6;
• model lineárneho ložiska a stupeň presnosti;
• materiál hriadeľa a povrchová úprava;
• požiadavka na tvrdosť povrchu;
• požiadavka na povrchovú-úpravu;
• požiadavka na priamosť;
• celková dĺžka a pracovný zdvih;
• podporovaná alebo nepodporovaná inštalácia;
• opracovanie koncov, závity, drážky pre pero alebo drážky pre prídržné{0} krúžky;
• pracovné prostredie a požiadavky na koróziu.

Pri výrobe a kontrole lineárneho hriadeľa DLY by sa model ložiska a požadované uloženie mali potvrdiť pred priradením konečnej tolerancie priemeru. Toto je obzvlášť dôležité pre hriadele na mieru-opracované alebo pochrómované-, pretože hotový obežný priemer musí zodpovedať zamýšľanému stavu ložiska.

Záver

Správnu toleranciu lineárneho hriadeľa nie je možné vybrať len z menovitého priemeru. h6 a h7 popisujú rôzne šírky tolerancií, zatiaľ čo f6, g6 a iné zóny umiestňujú priemer hriadeľa odlišne pod menovitý rozmer.

Pre mnohé kompatibilné série lineárnych ložísk:

• f6 alebo g6 sa môžu použiť pre normálnu prevádzkovú vzdialenosť;
• h6 sa môže použiť, ak sa vyžaduje menšia vzdialenosť;
• h7 alebo iná tolerancia môže byť špecifikovaná pre iný rad ložísk;
• spolu s hriadeľom sa musí skontrolovať lícovanie{0}}dieru krytu.

Konečným cieľom nie je jednoducho použiť najprísnejšiu toleranciu. Ide o dosiahnutie požadovanej vôle, plynulého pohybu, stabilného rozloženia zaťaženia a prijateľnej životnosti po inštalácii ložiska v kompletnom stroji.

← Späť na DLY Blog