15
Fachmodul zur Zeichnungstechnik EDITION SWISSMEM Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen Ausgabe mit Lösungen Leseprobe

Normgerechte Bemassung f×r den Einbau von

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Normgerechte Bemassung f×r den Einbau von

Fachmodul zur Zeichnungstechnik

Ausgabe ohne Lösungen

EDITION SWISSMEM

Normgerechte Bemassung für den Einbau vonMaschinenelementen

Ausgabe mit Lösungen

Lese

probe

Page 2: Normgerechte Bemassung f×r den Einbau von

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

Lese

probe

Page 3: Normgerechte Bemassung f×r den Einbau von

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

Lese

probe

Page 4: Normgerechte Bemassung f×r den Einbau von

Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen 9

1. Einleitung2. Wälzlager

Lese

probe

Page 5: Normgerechte Bemassung f×r den Einbau von

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).

Lese

probe

Page 6: Normgerechte Bemassung f×r den Einbau von

Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen 29

3. Sicherungsringe

Lese

probe

Page 7: Normgerechte Bemassung f×r den Einbau von

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.

Lese

probe

Page 8: Normgerechte Bemassung f×r den Einbau von

Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen 57

5. Spannsätze

Lese

probe

Page 9: Normgerechte Bemassung f×r den Einbau von

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)

Lese

probe

Page 10: Normgerechte Bemassung f×r den Einbau von

Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen 73

6. Gleitlagerbuchsen

Lese

probe

Page 11: Normgerechte Bemassung f×r den Einbau von

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

probe

Page 12: Normgerechte Bemassung f×r den Einbau von

Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen 113

9. O-Ringe10. Radial-Wellendichtringe

Lese

probe

Page 13: Normgerechte Bemassung f×r den Einbau von

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

Lese

probe

Page 14: Normgerechte Bemassung f×r den Einbau von

Normgerechte Bemassung für den Einbau von Maschinenelementen 125

11. Linearkugellager

Lese

probe

Page 15: Normgerechte Bemassung f×r den Einbau von

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

probe