베어링 압입 공차 차트: 간섭, 맞춤 및 조립 규칙

유지보수 팀이 용접과 손 회전으로 재구축된 샤프트에 6205 베어링을 누릅니다. 가볍게 두 번 두드리면 베어링이 미끄러져 들어가므로 작업이 완료됩니다. 8주 후 샤프트 시트에는 녹갈색의 마모 흔적이 생겼고, 내부 링은 시트 주위로 몇도 정도 휘어졌으며 그리스에는 고운 철 가루가 가득 들어 있었습니다. 베어링 압입 공차 차트에는 잘못된 것이 없습니다. 그들은 그것의 잘못된 줄을 읽었습니다.

압입 공차 차트는 정확히 하나의 작업을 수행합니다. 이는 샤프트 또는 하우징 공차 등급을 주어진 베어링 보어에 대해 일반적으로 미크론 단위로 명시된 간섭 범위로 변환합니다. 시트가 90도 온도 상승을 견딜 수 있는지, 회전 하중에 따라 링이 움직이는지, 프레스에 얼마나 많은 힘이 필요한지는 알 수 없습니다. 작업 순서는 간단합니다. 하중 방향과 회전에서 맞춤을 선택하고 결과적인 간섭을 찾은 다음 틈새 손실과 가압력을 확인합니다. 아래의 모든 내용은 해당 순서를 따릅니다.

압입 공차 차트가 변환하는 것

간섭은 백분율이 아니라 길이입니다. 샤프트의 베어링 내부 링의 경우 샤프트 외부 직경에서 베어링 보어 직경을 뺀 값이며, 양수는 링을 늘려서 맞춰야 함을 의미합니다. 음수는 적합하지 않은 간격을 나타내며 크리핑 링이 나오는 곳입니다.

거의 모든 게시된 차트는 ISO 286 공차 등급을 기반으로 구축되었습니다. 샤프트에는 j, js, k, m, n, p 및 r과 같은 소문자가 포함됩니다. 하우징에는 H, J, K, M, N 및 P와 같은 대문자가 표시됩니다. 문자 뒤의 숫자는 등급이고 등급 6은 실제 혜택을 구매하지 않고 밴드를 거의 두 배로 늘리기 때문에 등급 6이 베어링 시트에 대한 일반적인 선택입니다.

대부분의 차트가 각주에 묻어 있는 복잡한 점은 롤링 베어링 보어가 공칭 구멍이 아니라는 것입니다. 일반 등급 베어링은 공칭 크기 이하의 보어로 제조되며 결코 더 커지지 않으므로 편차 밴드는 0에서 음수 한계까지 이어집니다. 25mm 보어의 경우 해당 밴드는 0~마이너스 10미크론입니다. 100mm 보어의 경우 0~마이너스 20미크론입니다. 실질적인 결과는 실제로 발생하는 간섭이 샤프트 편차만으로 제시되는 것보다 크고, 가장 느슨한 어셈블리와 가장 단단한 어셈블리 사이의 확산이 대부분의 설계자가 가정하는 것보다 더 넓다는 것입니다.

오른쪽 열이 얼마나 넓은지 보세요. m6 샤프트의 30~50mm 시트는 샤프트와 링이 자체 공차 밴드 내부에 위치하는 위치에 따라 9미크론 또는 37미크론이 될 수 있습니다. 디자인이 해당 범위의 한쪽 끝에서만 작동하는 경우 차트가 문제를 해결하지 못한 것입니다. 단지 작업장으로 옮겼을 뿐입니다.

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얇은 링 제품은 이러한 확산으로 인해 가장 큰 어려움을 겪습니다. 표준 깊은 홈 볼 베어링은 내부 링 벽이 충분히 얇기 때문에 몇 미크론의 추가 간섭이 측정 가능한 내부 틈새를 소모합니다. 이것이 바로 무거운 섹션 롤러 베어링에 적합한 하나의 차트 라인이 동일한 보어의 작은 볼 베어링에 대해 너무 공격적일 수 있는 이유입니다.

회전과 하중 방향에 따라 어느 링이 단단한지 결정됩니다.

차트는 결정이 아닌 숫자를 제공합니다. 결정은 하나의 질문에서 시작됩니다. 하중 방향에 대해 회전하는 링은 무엇입니까? 하중 벡터에 대해 회전 하중을 전달하는 링이 무엇이든 억지끼워맞춤이어야 합니다. 그렇지 않으면 링이 시트 주위로 조금씩 움직이며 시트를 마모시키고 결국 보어와 샤프트를 모두 파괴하기 때문입니다.

일반적인 전기 모터 또는 기어박스 입력에서 내부 링은 샤프트와 함께 회전하는 반면 하중 방향은 공간에 대략 고정되어 있습니다. 내부 링은 일반적으로 샤프트에 k6 또는 m6으로 꼭 맞습니다. 외부 링은 H7 또는 J7 하우징에서 작동하여 가볍게 밀어 넣거나 심지어 작은 간격도 허용합니다. 하중이 외부 링과 함께 회전하는 휠 허브나 풀리 아이들러에서 발생하는 것처럼 배열을 뒤집으면 논리가 반전됩니다. 하우징은 단단한 시트가 되고 샤프트는 느슨한 시트가 됩니다.

두 링 모두 회전 하중을 받거나 충격 하중이 반대 방향으로 작용하는 경우 시트가 느슨해지지 않습니다. 복열 앵귤러 콘택트 베어링은 양방향에서 방사형 및 축방향 하중을 결합하고 두 개의 열이 하중을 공유하여 시트 압력이 적당하게 유지되기 때문에 이러한 상황에서 일반적입니다. 이를 지정하는 설계자는 일반적으로 한쪽을 느슨하게 하는 대신 샤프트를 m6으로 유지하고 하우징을 N7 또는 P7로 유지합니다.

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한 가지 세부 사항은 간과되기 쉽습니다. 고정 및 부동 배열에는 축 방향으로 위치한 베어링 하나와 미끄러질 수 있는 베어링이 필요하며, 부동 베어링은 롤링 요소에 부하를 주지 않고 샤프트가 성장할 수 있도록 틈새 또는 전환 맞춤에서 작동해야 합니다. 양쪽 끝을 단단히 고정하면 열 성장이 예압 문제로 전환됩니다.

간섭 번호 읽기

간섭은 보어 크기에 따라 확장되지 않습니다.

일반적인 가정은 보어가 2배가 되면 간섭도 2배가 된다는 것입니다. 적어도 고정 공차 등급에는 그렇지 않습니다. 6등급 샤프트 편차는 직경의 세제곱근에 따라 증가하는 공차 단위로 제작되고 베어링 보어 밴드는 표준에 의해 설정된 단계로 커지기 때문에 직경에 따라 천천히 증가합니다. 아래 차트는 이것이 실제로 무엇을 의미하는지 보여줍니다.

막대를 목표값이 아닌 평균값으로 읽습니다. 10mm에서 18mm 보어에서 80mm에서 120mm 보어로 이동하면 평균 간섭이 약 13미크론에서 약 24미크론으로 두 배로 늘어나고 직경 자체는 6배 이상 증가합니다. 이러한 격차는 6등급 샤프트 뒤의 공차 단위가 공칭 직경보다 훨씬 느리게 커지기 때문에 존재합니다. 실제 효과는 작은 베어링이 동일한 맞춤 클래스의 큰 베어링보다 링 변형 측면에서 비례적으로 더 단단해진다는 것입니다. 이는 100mm 베어링 뒤에서 부드럽게 느껴지는 k6 시트가 15mm 베어링 뒤에서 뚜렷하게 단단하게 느껴지는 이유를 설명하며, 소형 고속 스핀들이 종종 한 등급 더 느슨하게 움직이는 이유이기도 합니다. 바 높이를 사용하여 변화의 방향과 크기를 판단한 다음 금속을 절단하기 전에 현재 표준 버전의 실제 한계 편차를 확인하십시오.

열 성장으로 핏이 사라질 수 있음

간섭은 영구적이지 않습니다. 외부 링이 하우징보다 뜨거워지거나 하우징이 베어링 강철보다 빠르게 팽창하면 맞춤이 느슨해집니다. 다음 차트는 세 가지 일반적인 하우징 재료에 대해 온도가 상승함에 따라 냉간 간섭이 얼마나 많이 지속되는지 보여줍니다.

알루미늄 하우징은 이 비교에서 극단적인 경우입니다. 열팽창은 베어링 강철의 약 2배이므로 20도에서 20미크론의 간섭을 유지하는 하우징은 온도 상승이 80도에 도달할 때 대부분의 유지력을 잃을 수 있습니다. 강철 베어링과 결합된 강철 하우징은 두 부품이 거의 같은 속도로 성장하고 맞춤이 거의 움직이지 않기 때문에 훨씬 더 안정적입니다. 주철은 둘 사이에 위치하므로 기어박스와 펌프 하우징에 여전히 인기가 있습니다. 교훈은 조립 벤치가 아닌 작동 온도에서 적합성을 판단해야 하며 회전 하중을 전달하는 모든 알루미늄 하우징이 뜨거울 때 접촉을 유지하기 위해 m6 또는 n6과 같은 더 무거운 등급이 필요하다는 것입니다. 하우징이 뜨거워지고 더 무거운 등급을 부여할 수 없는 경우 축 위치 지정 숄더 또는 엔드 클램프가 더 많은 간섭을 추가하는 것보다 더 신뢰할 수 있는 대답입니다. 온도는 또한 테스트 스탠드에서 올바른 베어링이 모터 출력을 업그레이드한 후에도 계속 작동할 수 있는 이유를 설명합니다.

조립력, 간격 손실 및 맞춤 선택

누르는 힘은 선형적으로 간섭을 따릅니다.

프레스 힘은 아버 프레스, 유압 프레스 또는 누구도 사용해서는 안 되는 해머로 작업을 수행할지 여부를 결정합니다. 간섭을 받으며 직선으로 상승하므로 단일 부품을 주문하기 전에 차트에서 쉽게 추정할 수 있습니다. 아래 값은 견고한 강철 샤프트에 압착된 15mm 폭의 내부 링이 있는 40mm 보어 베어링을 가정합니다.

5미크론의 간섭이 추가될 때마다 약 3.6kN의 조립력이 추가됩니다. 이는 벤치에 앉아 머리에 고정할 수 있는 일종의 직선 관계입니다. 선형성은 전체 접촉 응력 계산을 실행하지 않고도 차트에서 프레스 크기를 조정할 수 있고 조립 중에 공차 누적이 가장 어려운 이유를 설명하므로 유용합니다. 약 15미크론으로 설계된 시트는 샤프트와 링이 모두 밴드의 단단한 끝에 닿을 경우 예상되는 힘의 두 배를 요구할 수 있습니다. 힘은 기록할 가치가 있는 품질 신호이기도 합니다. 12kN이 필요한 베어링을 손으로 밀어야 한다면 시트 크기가 작은 것이고, 예상보다 훨씬 더 많이 필요하면 시트 크기가 너무 크거나 테이퍼지거나 손상된 것입니다. 전체 복열 앵귤러 콘택트 베어링의 설치 순서 이 숫자를 적용하기 전에 읽어 볼 가치가 있습니다. 왜냐하면 힘은 항상 장착된 링을 통과해야 하고 공을 통과해서는 안 되기 때문입니다.

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js6, k6 및 m6을 나란히 비교

간섭만으로는 적합성을 평가할 수 없습니다. 미크론 단위로 빡빡해 보이는 클래스라도 좌석이 짧고 링이 작으면 조립하기 쉬울 수 있고, 적당히 보이는 클래스라도 하우징이 얇으면 어색할 수 있습니다. 아래의 레이더 차트는 5가지 실제 기준에 따라 3가지 일반적인 샤프트 등급을 표시합니다.

js6은 조립과 제거가 쉽지만 크리프에 대한 저항이 가장 적으므로 위치 숄더가 이미 축 이동을 방지하는 가볍고 안정적이며 기본적으로 회전하지 않는 하중에 속합니다. k6은 회전하는 내부 링의 일반적인 반경방향 하중에 대한 범용 답변이며 여전히 표준 풀러를 사용하여 분해할 수 있습니다. m6은 무거운 하중이나 충격 하중, 얇은 벽의 하우징 또는 알루미늄 시트에 실제로 필요한 견고한 그립을 위해 조립 편의성을 제공합니다. 세 가지 중 어느 것도 모든 축에서 승리하지 못하며, 이것이 단일 간섭 수치를 읽는 대신 이러한 방식으로 비교하는 요점입니다. 진동과 크리프가 기계 고장 내역의 대부분을 차지하는 경우, 더 단단한 조립을 수용하고 제어된 힘 게이지를 사용하여 적절한 프레스를 계획하십시오. 서비스 액세스가 실제 제약인 경우 더 느슨한 클래스를 수락하고 링이 걸을 수 없도록 축 위치 지정 기능을 추가합니다.

핏을 결정하기 전의 실용적인 체크리스트

1. 하중 방향을 기준으로 회전하는 링을 결정합니다. 그 링은 억지끼워맞춤을 받고 다른 링은 천이끼움이나 틈새끼움을 얻습니다.
2. 베어링 보어 등급을 편차 밴드로 변환합니다. 일반 클래스 보어는 크기가 너무 크지 않으므로 밴드는 항상 0부터 아래쪽으로 이어집니다.
3. 특히 알루미늄 또는 마그네슘 하우징의 경우 실내 온도가 아닌 작동 온도에서 간섭을 확인하십시오.
4. 차트에서 가압력을 추정하고 이를 가압 용량 및 링이 안전하게 견딜 수 있는 장착력과 비교하십시오.
5. 간섭으로 인해 소모된 클리어런스가 베어링 내부 클리어런스의 절반 이상을 차지하지 않는지 확인하십시오.
6. 가공 프로세스가 실제로 지정한 공차를 유지할 수 있는지 확인하십시오. 10미크론을 수용할 수 없는 선반에서는 어떤 차트도 살아남지 못합니다.

이 중 어느 것도 표준을 대체하지 않습니다. 차트는 ISO 테이블을 통한 바로가기이며 해당 테이블은 에디션마다 변경됩니다. 차트가 제공하는 것은 설계가 작업 현장에 도달하기 전에 설계의 온전함을 빠르게 확인할 수 있는 방법입니다. 즉, 간섭 범위가 먼저, 열 손실이 두 번째, 가압력이 세 번째, 크리프 저항이 마지막입니다. 에서 닝보 Wanshun 베어링 , 우리는 10~120mm 보어 범위의 깊은 홈과 복열 앵귤러 콘택트 베어링을 제작하며, 샤프트 시트를 폐기한 후보다는 프레스를 켜기 전에 적합성 질문에 답하는 편이 훨씬 낫습니다.