Konstruktive Auslegung der Lagerstelle: Lagerspiel, Presssitz
Theoretisches Lagerspiel
Buchsen aus KS PERMAGLIDE® P1 und P2 werden in das Gehäuse gepresst und sind damit radial und axial fixiert. Weitere Maßnahmen sind nicht erforderlich. Mit den Einbautoleranzen aus Tabelle 1 ergeben sich für starre Gehäuse und Wellen:
- Der Presssitz
- Das Lagerspiel gemäß Tabelle 6
Das theoretische Lagerspiel berechnet sich wie folgt:
[12] Δsmax = dGmax – 2 · s3min – dWmin
[13] Δsmin = dGmin – 2 · s3max – dWmax
Δsmax [mm] maximales Lagerspiel
Δsmin [mm] minimales Lagerspiel
dGmax [mm] maximaler Durchmesser der Gehäusebohrung
dGmin [mm] minimaler Durchmesser der Gehäusebohrung
dWmax [mm] maximaler Wellendurchmesser
dWmin [mm] minimaler Wellendurchmesser
s3max [mm] maximale Wanddicke
s3min [mm] minimale Wanddicke (siehe Tab. 4)
Achtung
Die Aufweitung der Gehäusebohrung ist bei der Berechnung des Lagerspiels nicht berücksichtigt.
Zum Berechnen der Überdeckung U sind die Toleranzen der Gehäusebohrung in Tabelle 1 und die Abmaße des Buchsenaußendurchmessers DO in Tabelle 2 angegeben
Presssitz und Lagerspiel
Lagerspiel und Presssitz können mit den in Tab. 7 gezeigten Maßnahmen beeinflusst werden:
- bei hohen Umgebungstemperaturen
- je nach Gehäusewerkstoff
- je nach Gehäusewanddicke.
Kleinere Spieltoleranzen setzen für Welle und Bohrung engere Toleranzen voraus.
Achtung
Bei Verwendung von Wellen mit Toleranzfeldlage h ist das Lagerspiel für 5≤dW<80 (P10, P14, P147) und dW<80 (P 11) gemäß den Gleichungen [12] für Δsmax und [13] für Δsmin zu prüfen.
- Tab. 1: Empfohlene Einbautoleranzen
- Tab. 2: Abmaße für den Außendurchmesser Do
Außendurchmesser der Buchse Do
Abmaße (Prüfung A nach DIN ISO 3547-2)
P10, P14, P147*, P20, P200
P 11
oberes
unteres
oberes
unteres
Do ≤ 10
+0.055
+0.025
+0.075
+0.045
10 < Do ≤ 18
+0.065
+0.030
+0.080
+0.050
18 < Do ≤ 30
+0.075
+0.035
+0.095
+0.055
30 < Do ≤ 50
+0.085
+0.045
+0.110
+0.065
50 < Do ≤ 80
+0.100
+0.055
+0.125
+0.075
80 < Do ≤ 120
+0.120
+0.070
+0.140
+0.090
120 < Do ≤ 180
+0.170
+0.100
+0.190
+0.120
180 < Do ≤ 250
+0.210
+0.130
+0.230
+0.150
250 < Do ≤ 305
+0.260
+0.170
+0.280
+0.190
- Tab. 3: Wanddicke s3 für Buchsen und Bundbuchsen P1
Innendurchmesser der Buchse D1
Wanddicke s3
Abmaße nach DIN ISO 3 547-1, Tabelle 3, Reihe B
P10, P14, P147*
P 11
oberes
unteres
oberes
unteres
D1 ≤ 5
0.75
0 -0.020
- - 1 - - +0.005
-0.020
5 ≤ D1 < 20
1 +0.005 -0.020
+0.005 -0.020
20 ≤ D1 < 28
1.5 +0.005 -0.025
+0.005 -0.025
28 ≤ D1 < 45
2 +0.005 -0.030
+0.005 -0.030
45 ≤ D1 < 80
2.5 +0.005 -0.040
+0.005
-0.040
80 ≤ D1 < 120
2.5 -0.010
-0.060
-0.010
-0.060
120 ≤ D1
2.5 -0.035
-0.085
-0.035
-0.085
- Tab. 4: Wanddicke s3 für Buchsen aus KS PERMAGLIDE® P20/P200
- Tab. 5: Außenfase Co und Kantenbruch innen Ci (Abb. 2) für Buchsen mit metrischen Abmessungen, nach DIN ISO 3 547-1, Tabelle 2
- Tab. 6: Theoretisches Lagerspiel nach dem Einpressen der Buchsen oder Bundbuchsen mit metrischen Abmessungen, ohne Rücksicht auf mögliche Aufweitung der Bohrung
Buchsendurchmesser
Lagerspiel Δs
P10, P11, P14, P147*
P20, P200
Di (mm)
Do (mm) Δsmin (mm)
Δsmax (mm) Δsmin (mm) Δsmax (mm)
2 3.5
0 0.054
- - 3 4.5
0 0.054
- - 4 5.5
0 0.056
- - 5 7 0 0.077
- - 6 8 0 0.077
- - 7 9 0.003
0.083
- - 8 10 0.003
0.086
0.040
0.127
10 12 0.003
0.092
0.040
0.130
12 14 0.006
0.092
0.040
0.135
13 15 0.006
0.092
- - 14 16 0.006
0.092
0.040
0.135
15 17 0.006
0.092
0.040
0.135
16 18 0.006
0.092
0.040
0.135
18 20 0.006
0.095
0.040
0.138
20 23 0.010
0.112
0.050
0.164
22 25 0.010
0.112
0.050
0.164
24 27 0.010
0.112
0.050
0.164
25 28 0.010
0.112
0.050
0.164
28 32 0.010
0.126
0.060
0.188
30 34 0.010
0.126
0.060
0.188
32 36 0.015
0.135
0.060
0.194
35 39 0.015
0.135
0.060
0.194
40 44 0.015
0.135
0.060
0.194
45 50 0.015
0.155
0.080
0.234
50 55 0.015
0.160
0.080
0.239
55 60 0.020
0.170
0.080
0.246
60 65 0.020
0.170
0.080
0.246
65 70 0.020
0.170
- - 70 75 0.020
0.170
0.080
0.246
75 80 0.020
0.170
0.080
0.246
80 85 0.020
0.201
0.100
0.311
85 90 0.020
0.209
- - 90 95 0.020
0.209
0.100
0.319
95 100 0.020
0.209
- - 100 105 0.020
0.209
0.100
0.319
105 110 0.020
0.209
- - 110 115 0.020
0.209
- - 115 120 0.020
0.209
- - 120 125 0.070
0.264
- - 125 130 0.070
0.273
- - 130 135 0.070
0.273
- - 135 140 0.070
0.273
- - 140 145 0.070
0.273
- - 150 155 0.070
0.273
- - 160 165 0.070
0.273
- - 180 185 0.070
0.279
- - 200 205 0.070
0.288
- - 220 225 0.070
0.288
- - 250 255 0.070
0.294
- - 300 305 0.070
0.303
- - - Tab. 7: Fehler, Folgen und Maßnahmen für Presssitz und Lagerspiel bei hohen Umgebungstemperaturen, besonderen Gehäusewerkstoffen oder Gehäusewanddicken
Konstruktion und Umgebungseinflüsse
Folge
Maßnahme
beachten
Leichtmetall- oder dünnwandige Gehäuse
hohe Aufweitung
zu großes SpielGehäusebohrung dG verkleinern
Das Gehäuse wird stärker beansprucht; die zulässige Gehäusespannung darf nicht überschritten werden.
Gehäuse aus Stahl oder Gusseisen bei hohen Umgebungstemperaturen
kleineres Spiel
Wellendurchmesser dW je 100 °C über Raumtemperatur um 0,008 mm vermindern
Gehäuse aus Bronze oder Kupferlegierungen bei hohen Umgebungstemperaturen
schlechter Presssitz
Gehäusebohrung dG verkleinern, empfohlene Durchmesserveränderung je 100 °C üer Raumtemperatur:
dG -0,05%Wellendurchmesser dW um den gleichen Wert reduzieren, damit das Lagerspiel erhalten bleibt.
Gehäuse aus Aluminiumlegierungen bei hohen Umgebungstemperaturen
schlechter Presssitz
Gehäusebohrung dG verkleinern, empfohlene Durchmesserveränderung je 100 °C üer Raumtemperatur:
dG -0,1%Wellendurchmesser dW um den gleichen Wert reduzieren, damit das Lagerspiel erhalten bleibt. Bei Temperaturen unter 0 °C wird das Gehäuse stärker beansprucht; die zulässige Gehäusespannung darf nicht überschritten werden.
Buchsen mit dickerer Korrosionsschutzschicht
Außendurchmesser Do zu groß zu kleines Spiel
Gehäusebohrung dG vergrößern Beispiel:
Schichtdicke 0,015±0,003 mm daraus folgt dG +0,03 mmOhne entsprechende Maßnahmen werden Buchse und Gehäuse stärker beansprucht.
