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Fachmodul zur Zeichnungstechnik
Ausgabe ohne Lösungen
EDITION SWISSMEM
Normgerechte Bemassung für den Einbau vonMaschinenelementen
Ausgabe mit Lösungen
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Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen 3
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung 32. Wälzlager 7
2.1 Lagerarten und Lagerbefestigungen 82.2 Informationen zur Festlegung der Spezifikationen (Zeichnungseintrag) 102.3 Schritt für Schritt zu den Spezifikationen für das Gehäuse 112.4 Schritt für Schritt zu den Spezifikationen für die Welle 172.5 Übungen 23
3. Sicherungsringe 273.1 Übersicht Sicherungsringe 283.2 Informationen zur Festlegung der Spezifikationen (Zeichnungseintrag) 293.3 Schritt für Schritt zu den Spezifikationen für die Welle 303.4 Schritt für Schritt zu den Spezifikationen für die Bohrung 353.5 Übungen 40
4. Passfedern 414.1 Auswahlinformationen für Passfedern 424.2 Informationen zur Festlegung der Spezifikationen (Zeichnungseintrag) 444.3 Schritt für Schritt zu den Spezifikationen für die Welle 454.4 Schritt für Schritt zu den Spezifikationen für die Bohrung 504.5 Übungen 53
5. Spannsätze 555.1 Spannverbindungen 565.2 Informationen zur Festlegung der Spezifikationen (Zeichnungseintrag) 565.3 Spannverbindung mit einem Spannsatz «BAR» und einer Zahnriemenscheibe 575.4 Informationen zur Festlegung der Spezifikationen (Zeichnungseintrag) 625.5 Spannverbindung mit einer Taper-Spannbuchse und einer Keilriemenscheibe 635.5 Übungen 69
6. Gleitlagerbuchsen 716.1 Auswahlinformationen für Gleitlagerbuchsen 726.2 Informationen zur Festlegung der Spezifikationen (Zeichnungseintrag) 746.3 Schritt für Schritt zu den Spezifikationen für die Bohrung und die Welle 756.4 Übungen 79
7. Nutmuttern 817.1 Übersicht Nutmuttern 827.2 Informationen zur Festlegung der Spezifikationen (Zeichnungseintrag) 827.3 Schritt für Schritt zu den Spezifikationen für die Welle 837.4 Übungen 88
8. Sechskantschrauben mit Scheiben 898.1 Übersicht Sechskantschrauben 908.2 Informationen zur Festlegung der Spezifikationen (Zeichnungseintrag) 908.3 Schritt für Schritt zu den Spezifikationen für die Welle 918.4 Übungen 94
9. O-Ringe 979.1 Einleitung 989.2 Aufbau 989.3 Funktion 999.4 Einbauart 999.5 Werkstoffe 1009.6 Auslegung 1019.7 Informationen zur Festlegung der Spezifikationen (Zeichnungseintrag) 1039.8 Schritt für Schritt zu den Spezifikationen für das Gehäuse 1049.9 Übungen 109
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Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen4
Inhaltsverzeichnis/Zeichenerklärung
Zeichenerklärung:
Lösen Sie diese Übungen mit den geeignetsten Hilfsmitteln (z.B. schreiben, skizzieren, mithilfe des CAD).
Wichtiger Hinweis
Information
10. Radial-Wellendichtringe 11110.1 Arten von Radial-Wellendichtringen 11210.2 Standard-Werkstoffe für Radial-Wellendichtringe 11310.3 Standard-Bauformen für Radial-Wellendichtringe 11410.4 Informationen zur Festlegung der Spezifikationen (Zeichnungseintrag) 11510.5 Schritt für Schritt zu den Spezifikationen für die Welle und das Gehäuse 11610.6 Übungen 121
11. Linearkugellager 12311.1 Einleitung 12411.2 Informationen zur Festlegung der Spezifikationen (Zeichnungseintrag) 12511.3 Informationen über Linearkugellager aus dem INA-Katalog 12611.4 Schritt für Schritt zu den Spezifikationen für die Welle 12811.5 Übungen 136
12. Übersicht der Endergebnisse 13912.1 Endergebnisse der 10 Kapitel 140
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Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen 9
1. Einleitung2. Wälzlager
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Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen 19
2. Wälzlager
2.4 Schritt für Schritt zu den Spezifikationen für die Welle
Gesucht: – Wellendurchmesser d1/d2 inkl. Toleranzklasse und Oberflächenbeschaffenheit – Zusätzliche Abweichungen sowie die geometrische Tolerierung gemäss SKF-Datenblatt
Bohrungs-kennzahl
Lager-bohrungs-
durch-messer
d
Durchmesserreihe 0 Durchmesserreihe 2 Durchmesserreihe 3
Lageraussen-durchmesser
D
Lagerreihen
Lageraussen-durchmesser
D
Lagerreihen
Lageraussen-durchmesser
D
Lagerreihen
160 60 627212
NU 2
42
22NU 22222
32637313
NU 3213
23NU 23223
33
NU 10
Breite B Breite B Breite B
456
456
121417
–––
456
131619
556
–––
78
10
161922
567
––
11
91013
789
789
192224
–––
677
222426
788
–––
111213
262830
99
10
131314
151516
000102
101215
262832
–78
889
303235
91011
141414
1415,915,9
353742
111213
171717
191919
030405
172025
354247
888
101212
404752
121415
161818
17,520,620,6
475262
141517
192124
22,222,225,4
060708
303540
556268
999
131415
627280
161718
202323
23,827
30,2
728090
192123
273133
30,234,936,5
Vorgehen
Rillenkugellager DIN 625-6205-2RS1
– Norm DIN 625-1 – Lagerreihe 1)
– Bohrungskennzahl – Lagerbohrungsdurchmesser (ø25 mm) – Dichtscheiben gemäss SKF
Ergebnis Schritt 1:
62 ⇒ Lagerreihe05 ⇒ Bohrungskennzahl d1/d2 = ø25
Aus der «Lagerreihe (62)» und der «Bohrungskennzahl (05)» ergibt sich der Wellendurchmesser (Lager-bohrungs durchmesser) d1/d2 aus der unten aufgeführten Tabelle.
ø32
2× ø
25
2× ø
25
Schritt 1:
• Kurzzeichen aufschlüsseln
• Bestimmen des Wellendurchmessers d1/d2
Quelle: Normenauszug
1) Das Zeichen für die Lagerreihe enthält die Lagerart und die Massreihe in verschlüsselter Form (DIN 623-1).
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Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen 29
3. Sicherungsringe
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Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen38
3. Sicherungsringe
Vorgehen
Angaben zur Gestaltung des Nutgrundes gemäss DIN 472Als Regelausführung für den Nutgrund gilt eine Rechteckform (siehe Bild a). Die Ausrundung r auf der Lastseite darf, wie unten beschrieben, maximal 0,1 × s betragen. Weitere bewährte Nutformen sind in Bild b)…d) dargestellt. Bei einer scharfkantigen Rechtecknut ist aufgrund der Kerbempfindlichkeit des jeweili-gen Werkstoffes mit einer entsprechenden Kerbwirkungszahl zu rechnen.
Mögliche Gestaltung des Nutgrundes:
a) b) c) d)
Angaben zum Radius r gemäss DIN 472
Radius r
r max Lastseite = 0,1 · s (s = Sicherungsringdicke)
Anmerkung: Der gegenüberliegende Nutgrundradius kann der Allgemeinangabe für Werkstückkanten unterliegen.
Angaben zur Rechtwinkligkeit «» gemäss DIN 472 – Die Rechtwinkligkeit ist auf die Lastseite bezogen und beträgt 0,02 × t.
r
ms
Lastseite
r
mss
ms
0,02t A
t
ød
A
rLastseite
ø ø42
H7
0,025 AA
R0,17
-0,050
Schritt 1:
• Bestimmen des Nutgrundes, des Radius und der geometrischen Tolerierung
Ergebnis Schritt 1:
Radius ⇒ (0,1×1,75 mm = 0,175 mm)
Rechtwinkligkeit ⇒(0,02×1,25 mm = 0,025 mm)
r = 0,17 –0,05 1)
0
= 0,025
1) Der Toleranzwert wird in diesem Fall durch den Konstrukteur bestimmt, da der Wert nicht unter die Allgemeintoleranz fällt (kleinster Wert in der Allgemeintoleranz: 0,5 mm). rmax darf jedoch nicht überschritten werden.
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Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen 57
5. Spannsätze
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Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen62
5. Spannelemente
ø38 h8
1×45°
35
Ra 3,2
Schritt 2:
• Bestimmen der geometrischen Toleranz (funktionsabhängig)
A0,05
ø38 h8
A
Endergebnis: Spannsatz «Bar» für Welle
Zeichnungsangabe Einbau des Spannsatzes «BAR» 615 438 00: – blau: Herstellerangaben – schwarz: Erweiterte Angaben
A0,05
1×45°
35
Ra 3,2A
ø38 h8
GN
Ergebnis Schritt 1:
Wellendurchmesser ⇒
Wellenlänge ⇒
Oberflächenrauheit ⇒
Ergebnis Schritt 2:
Gesamtrundlauf «Schulter» ⇒
ød = 38
t = 0,05
L = 35
Ra = 3,2 µm
(L = Länge Spannbuchse + ~10% Durchmesser)(L = 31 mm + 3,8 mm = 34,8 mm ⇒ gewählt 35 mm)
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Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen 73
6. Gleitlagerbuchsen
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Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen 77
6. Gleitlagerbuchsen
6.3 Schritt für Schritt zu den Spezifikationen für die Bohrung und die Welle
Gesucht: – Bohrungsdurchmesser im Gegenstück – Wellendurchmesser – Oberflächenbeschaffenheit (Bohrung des Gegenstücks und die Welle) – Toleranzen sowie Angaben der geometrischen Tolerierung
Vorgehen
Schritt 1:
• Kurzzeichen aufschlüsseln
• Bestimmen des Bohrungsdurchmessers im Gegenstück (inkl. Länge)
• Bestimmen des Wellendurchmessers
Die Buchsentoleranzen für ød und øD sind so festgelegt, dass sich nach dem Einpressen der Buchse für ød ein Toleranzfeld H und ein Grundtoleranzgrad von etwa IT7 ergibt. Das Spiel ist demzufolge in die Welle zu legen, z.B. f7.
Ergebnis Schritt 1:
Bohrungsdurchmesser im Gegenstück ⇒
Wellendurchmesser ⇒
Länge der Buchse ⇒
Durchmessertoleranzen der Sinterbuchse (vor dem Einpressen)Aussendurchmesser:Toleranzen øD ≤ 50 ⇒ r6 bis s7Toleranzen øD > 50 ⇒ r7 bis s8
Innendurchmesser:Toleranzen ød ≤ 50 ⇒ F7 bis G7Toleranzen ød > 50 ⇒ F8 bis G8
Buchse ISO 2795-10×16×10-Sint-B 50
– Norm ISO 2795 – Innendurchmesser d – Aussendurchmesser D – Länge L (js 13) – Material ⇒ Sinterbronze (Sinterlegierung mit Massenanteil > 60% Cu)
øt1 oder øt2
c×45° c×45°
L
ødøD
AA
D = ø16 mm
d = ø10 mm
L = 10 mm
øD ≤
ø50
⇒ r6
…s7
øD >
ø50
⇒ r7
…s8
ød ≤
ø50
⇒ F7…
G7ød
> ø
50 ⇒
F8…
G8
BuchseLese
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Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen 113
9. O-Ringe10. Radial-Wellendichtringe
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Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen120
10. Radial-Wellendichtringe
Laufflächenbereich:Die Werte für die Oberflächenrauheit und -härte sind innerhalb des Laufflächenbereichs einzuhalten. Es ist wesentlich, dass dieser Bereich drallfrei ist, damit es aufgrund der Förderwirkung zu keiner Undichtheit führen kann.
Oberflächenrauheit im Laufflächenbereich:Ra 0,2 µm … 0,8 µm oder Rz 1 µm … 5 µm
Oberflächenhärte im Laufflächenbereich:Oberflächenhärte der Welle: min. 45 HRC Falls über 4 m/s Umfangsgeschwindigkeit: min. 60 HRCBei Oberflächenhärtung: Einhärtetiefe min. 0,3 mm
Ergebnis Schritt 2 (Welle):
Radius ⇒
Fase ⇒
max. Rundlauf ⇒(Toleranz in mm)
Oberflächenrauheit ⇒
Oberflächenhärte ⇒(über 4 m/s)
r1 = 0,7 Ra = 0,4 µm
z = 2,5 60 HRC
X = 0,11
Umfangsgeschwindigkeit:
Wellendurchmesser d1 in mm
Dre
hzah
l in
min
-1
Um
fang
sges
chw
indi
gkei
t in
m/s
Drehzahl in min-1
30 000 15 000 10 000 8 000 7 000 6 000 5 0009 000
4 000
100 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
3 500
40
35
30
25
20
15
10
5~5,3
22
0
3 000
2 500
2 000
1 500
1 000
500
4 500
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Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen 125
11. Linearkugellager
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Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen 133
11. Linearkugellager
Genauigkeit Längentoleranz:Die Längentoleranzen sind abhängig von der Wellenlänge.
L Toleranz
Wellenlänge L Toleranz
über bis max.
– 400 ±0,5
400 1000 ±0,8
1000 2000 ±1,2
2000 4000 ±2
4000 6000 ±3
Quelle: Schäffler Technologies
Standardfase und Ra-Wert (Stirnfläche):
WellendurchmesserdLW
Fase mit Tol.x
Einfacher Lauft 4
d LW ≤ 8 0,5×45° 0,2
8 < d LW ≤ 10 1 +1/0 0,2
10 < d LW ≤ 30 1,5 +1/0 0,3
30 < d LW ≤ 80 2,5 +1/0 0,3
R0,5+0,
50
Ra 12,5
15°
X
d LW
A
At4 Quelle: Schäffler Technologies
Ergebnis Schritt 2:
Rundheit ⇒
Parallelität ⇒
Länge ⇒
Fase ⇒
Einfacher Lauf ⇒
t1 = 5 µm x = 1,5 +1
0
t2 = 8 µm t4 = 300 µm
L = 1200 ±1,2Lese
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