Hem / Nyheter och bloggar / Branschnyheter / Tabellguide för metrisk tolerans: ISO 286 IT-kvaliteter, passningar och lagersäten
Branschnyheter

Tabellguide för metrisk tolerans: ISO 286 IT-kvaliteter, passningar och lagersäten

En inspektör mikrofoner ett 30 mm skaft vid 30,018 mm. Ritningen kräver 30 mm nominellt, och frågan på bänken är om delen skickas eller går i avfallsbehållaren. En metrisk toleranstabell svarar på det på några sekunder, men bara när tre ingångar matas till den i rätt ordning: det nominella storleksbandet, bokstaven för grundläggande avvikelse och toleransgraden. Om du gör fel på en av dem så skrotas en perfekt användbar axel medan en riktigt lös skarv fortfarande når monteringen. Tabellen är inte komplicerad. Läsningen av den är där det går fel.

Det korta svaret först. Varje värde i en metrisk toleranstabell är en bandbredd i mikron, inte ett plus- eller minustal i millimeter. Ett 30 mm IT7-hål är tillåtet med 21 mikron storleksvariation, vilket är 0,021 mm. Att behandla de 21 som millimeter, eller halvera det till plus eller minus 10,5 mikron, är de två misstag vi ser oftast på inkommande besiktningsrapporter.

De tre ingångarna bakom varje metrisk toleranstabell

ISO 286 definierar systemet. Del 1 anger toleransgraderna och del 2 listar gränsavvikelserna för axlar och hål upp till 3150 mm. ANSI B4.1 täcker tumekvivalenten med hjälp av tusendelar av en tum, så en ritning som citerar båda systemen i samma anteckning kommer inte att överensstämma med sig själv. Välj en och håll dig med den genom hela toleranskedjan.

Nominell storlek är den första ingången. Toleransvärden kliver in i banden, och bandets gränser betyder mer än de flesta förväntar sig. En 30 mm-funktion hör till intervallet över 18 upp till 30 mm, medan en 30,5 mm-funktion redan har flyttat in i intervallet över 30 upp till 50 mm, där den tillåtna variationen är större.

Bokstaven är den andra ingången. Små bokstäver beskriver skaft, stora bokstäver beskriver hål. Bokstaven bestämmer var toleranszonen sitter i förhållande till nolllinjen, vilket är den nominella storleken i sig, och den positionen avgör om leden släpper eller greppar.

Betyget är den tredje ingången. IT-klasser går från IT1 till IT18, och ju högre siffra desto bredare band.

ISO 286 grundläggande toleranser i mikron för vanliga IT-kvaliteter. Samma värden gäller för axlar och hål inom samma nominella band, så endast avvikelsebokstaven avgör om en skarv släpper eller greppar.
Nominell diameter (mm) IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11
Över 3 till 6 5 8 12 18 30 48 75
Över 6 till 10 6 9 15 22 36 58 90
Över 10 till 18 8 11 18 27 43 70 110
Över 18 till 30 9 13 21 33 52 84 130
Över 30 till 50 11 16 25 39 62 100 160
Över 50 till 80 13 19 30 46 74 120 190
Över 80 till 120 15 22 35 54 87 140 220

Läs nu ett riktigt fall. Ett 30 mm hål till H7 sitter i bandet över 18 upp till 30 mm. H är ett hål med dess lägre avvikelse vid noll, så hålet kan mäta allt från 30 000 till 30,021 mm. En matchande axel till k6 i samma band löper från 30.002 till 30.015 mm. Leden är en övergångspassning med upp till 19 mikrometers spelrum eller 15 mikrometers interferens, och det är hela historien om paret.

IT-betyg: Vad varje steg faktiskt köper

Varje steg i betygsserien är ungefär 1,6 gånger bredare än det ovanför, vilket gör att precisionen snabbt blir dyr. På ett 50 mm hål tillåter IT8 39 mikron och kommer vanligtvis från en svarv eller ett anständigt bearbetningscenter. IT6 tillåter 16 mikron och innebär normalt slipning, ofta med en fixtur och ett extra inspektionspass.

Att matcha betyget till jobbet håller kostnaderna under kontroll. IT5 och IT6 hör hemma på manometermaster, spindeltappar och precisionslagersäten. IT7 täcker de flesta lagerhus, växellådshål och hydraulhål. IT8 passar presspassningar som bara behöver hållas tätt, och IT9 till IT11 är acceptabla för att lokalisera funktioner som aldrig bär last.

En kontroll som förhindrar argument senare: lägg till de två komponenttoleranserna till mätosäkerheten och jämför den summan med det frigångsfönster som fogen faktiskt behöver. Om summan är större än fönstret kommer ingen inspektionsplan att rädda designen.

Skaft och hål passar: Läs bokstäverna korrekt

Axelavvikelser från a till g sitter under nolllinjen, så de rensar alltid det matchande hålet. Bokstaven h sätter den övre avvikelsen till noll, så axeln är aldrig större än nominell. Bokstäverna j och k samt m och n bildar övergångszoner, och p till zc sitter ovanför nolllinjen som interferens. Hål följer samma logik med versaler, och mönstret speglar: A till G klar, H sitter vid eller över nominell, J till N övergång, P till ZC interferens.

Hålbas, skrivet med stort H, är standard i de flesta maskinkonstruktioner eftersom ett brotschat eller borrat hål är lättare att hålla och ett skaft kan slipas för att passa det. Skaftbas, med ett litet h, dyker upp när färdigt axellager eller en köpt axel måste passa ihop med flera olika hål.

Spelrum och interferensintervall för en 30 mm nominell fog, beräknad från ISO 286 gränsavvikelser. Negativa värden är interferens, positiva värden är clearance.
Fit Typ Räckvidd vid 30 mm (mikron) Typisk användning
H7/g6 Glidande 7 till 41 spelrum Lokalisering av ringar och styrningar som behöver axiell flyta
H7/h6 Platsavstånd 0 till 34 spelrum Leder som måste lossas för hand
H7/k6 Övergång 19 spelrum till 15 störningar Lagersäten under lätt belastning, pluggplacering
H7/n6 Övergång 6 spelrum till 28 störningar Semi-permanenta leder, lätt presspassning
H7/p6 Interferens 1 till 35 störningar Lager innerringar under normal till tung belastning
H7/s6 Tvingad 14 till 48 störningar Kraftig stötbelastning, behöver uppvärmning eller press

Från bord till lagersäte

Regeln som avgör de flesta lagerpassningar är lastriktningen. Om lasten roterar i förhållande till innerringen behöver innerringen ingrepp på axeln och ytterringen ska sitta med ett litet spel i huset. Om den yttre ringen bär den roterande lasten, som i ett hjulnav, växlar siffrorna och huset får störningen.

I praktiken täcker en axel i k5 eller k6 normala belastningar, medan m5 eller m6 passar tyngre bruk. En stationär yttre ring löper vanligtvis i ett H7- eller J7-hus. När den yttre ringen roterar blir K7 eller M7 den säkrare utgångspunkten, och hålet avslutas ofta med slipning efter att huset har monterats för att hålla rundheten i schack. Modellval förtjänar samma omsorg som själva passformen, och den här guiden vidare val av lagermodell går igenom belastnings- och hastighetsfrågorna som kommer före toleransanropet.

32 and 33 Series Double Row Angular Contact Ball Bearings 32 och 33-serien dubbelradiga vinkelkontaktkullager Efter styrning av axel- och huspassning passar dessa dubbelradiga vinkelkontaktlager kombinerade radiella och axiella belastningar; 32-serien erbjuder större axiell kapacitet. Visa produkt →

Bostadsmaterial förändrar också svaret. Aluminium expanderar med ungefär 23 mikron per meter per grad Celsius mot 11 till 12 för stål, så ett aluminiumhus som sitter korrekt på bänken kan tappa greppet vid driftstemperatur. I dessa applikationer måste den initiala passningen vara tätare, eller så behöver huset en stålinsats.

Passning, frigång och förladdning: Vad tabellen inte visar

En interferenspassning stjäl en del av lagrets inre spel. Som en arbetsregel omvandlas ungefär 70 till 80 procent av den diametrala interferensen till minskat radiellt inre spel, och andelen stiger på tunnväggiga ringar och ihåliga axlar. Ett k6-säte på ett 30 mm hål kan därför förbruka 10 till 12 mikrometers spelrum innan maskinen någonsin körs.

ISO 5753-grupper som CN och C3 existerar just av denna anledning. Spelningsgruppen bör väljas efter att passningen har beräknats, inte innan, eftersom ett lager som börjar i den nedre änden av CN och tappar 11 mikron till passningen kan hamna förspänt och bli varmt. Förbelastade arrangemang förtjänar också ett verifieringssteg, vanligtvis en vridmomentkontroll på den monterade axeln eller en temperaturstegringsmätning under en kort inkörning.

52 and 53 Series Double Row Angular Contact Ball Bearings 52 och 53-serien med dubbelradig vinkelkontaktkullager När spelrumsgrupper och löpljud spelar roll, erbjuder dessa dubbelradiga vinkelkontaktlager tätnings- och smörjningsmöjligheter för spindlar, vindkraft, hjulnav och pumpar. Visa produkt →

Där monteringen förväntas köras med hastighet påverkar passformen även bullret. Ett säte som är för löst låter ringen krypa, och krypning visar sig som ett lågfrekvent muller långt innan något synligt slitage uppstår.

Där bordet stannar och delen börjar

Temperaturen är den första döda fläcken. Stål växer cirka 11,5 mikron per meter för varje grad Celsius. Ett 100 mm stålhål mätt vid 30 grader Celsius istället för 20 graders referens är ungefär 11,5 mikron större än dess certifierade storlek, och i bandet på över 80 till 120 mm är en IT7-tolerans endast 35 mikron bred, så att enbart drift äter en tredjedel av utsläppsrätten.

Mätosäkerheten är den andra. En bra handmikrometer håller plus eller minus 2 mikron på en kontrollerad del med en skicklig operatör, och när mätkalibrering, deltemperatur och teknik har lagts till är 4 till 6 mikron en realistisk siffra. Det numret måste sitta inom toleransbandet, inte bredvid det.

Deep Groove Ball Bearings from Ningbo Wanshun Bearing Deep Groove Kullager från Ningbo Wanshun Bearing För att kontrollera rundhet, ytfinish och presspassningsförhållanden ger denna djupa spårkullagerprodukt tillgång till förfrågningar och offerter. Visa produkt →

Geometri är den tredje. Storlekstabeller säger ingenting om rundhet, cylindricitet, avsmalning eller ytfinish. En treflikad borrning kan klara en tvåpunkts mikrometerkontroll och fortfarande ge en passform som skramlar eller häftar. Presspassningar vill generellt ha en ytfinish under ca 0,4 mikron Ra, eftersom en grövre yta klipper sig under monteringen och tyst ger tillbaka en del av störningen du beräknat.

En praktisk kontroll innan du godkänner en passform

  1. Bekräfta det nominella bandet, standarden och enhetssystemet på båda ritningarna innan du jämför några siffror.
  2. Konvertera tabellvärdet från mikron till millimeter och skriv de faktiska gränserna på ritningen, inte bara klasskoden.
  3. Identifiera om lasten roterar med den inre ringen eller den yttre ringen, och kontrollera att interferensen finns på den belastade ringen.
  4. Subtrahera den förväntade frigångsförlusten från det erforderliga interna spelet och bekräfta sedan att frigöringsgruppen fortfarande passar applikationen.
  5. Blötlägg delen till referenstemperaturen och verifiera mätutrustningen, inklusive kalibrering, innan den accepteras eller förkastas.
  6. Inspektera formen och avsluta separat. Enbart storlek beskriver inte en passform.

Inget av detta gör den metriska toleranstabellen opålitlig. Det betyder helt enkelt att bordet ger dig storleksbandet, och allt annat med fogen kommer från belastningsriktning, temperatur, spelförlust och geometri. Vi bygger hög precision, låg ljudnivå dubbelradiga vinkelkontaktkullager och djupa spårlager mot samma ISO 286-regler, och toleranskedjan kontrolleras igen vid montering i stället för endast på ritbordet. När en passning är kritisk, bygg en skarv, mät monteringskraften och låt delen bekräfta vad tabellen förutspådde.