Geometrische Toleranzen von Rillenkugellagern und ISO 492 Norm

Die geometrische Toleranz von Rillenkugellagern bezieht sich auf den zulässigen Abweichungsbereich zwischen der tatsächlichen Form, Ausrichtung und Position wichtiger geometrischer Elemente des Lagers (wie Innen- und Außenringlaufbahnen, Stirnflächen, Zylinderflächen des Innen-/Außendurchmessers usw.). Sie ist ein wichtiger technischer Indikator für die Messung der Bearbeitungsgenauigkeit von Lagern.

Diese Toleranzen wirken sich direkt auf die Drehgenauigkeit, die Betriebsstabilität, die Gleichmäßigkeit der Lastverteilung des Lagers sowie auf die Passgenauigkeit mit der Welle und dem Lagergehäuse aus. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Erläuterung der wichtigsten geometrischen Toleranzwerte für Rillenkugellager:

1. Maßtoleranz

• Innendurchmessertoleranz: Die Maßabweichung des Innendurchmessers des Innenrings des Rillenkugellagers bei der Montage auf der Welle, die die Passgenauigkeit der Press- oder Spielpassung bestimmt. Gängige Toleranzklassen (wie P0, P6, P5, P4) entsprechen unterschiedlichen Abweichungsbereichen.
• Außendurchmessertoleranz: Die Maßabweichung des Außendurchmessers des Lageraußenrings bei der Montage mit dem Lagergehäuse, die die Montagestabilität des Lagers in der Gehäusebohrung beeinflusst.
• Breitentoleranz: Die Abweichung der Gesamtbreite des Lagers (einschließlich Innen- und Außenring), die die axiale Positioniergenauigkeit des Lagers im Einbauraum gewährleistet.

Als Grundlage für die geometrische Toleranz bezieht sie sich auf die Abweichungsgrenze für die Schlüsselabmessungen des Rillenkugellagers.

2. Formtoleranz

• Rundheit: Der Grad, in dem das Querschnittsprofil der Innen- und Außenringlaufbahnen und die zylindrischen Innen-/Außendurchmesserflächen von einem idealen Kreis abweichen. Ein übermäßiger Rundheitsfehler verursacht Vibrationen und Geräusche, wenn sich das Lager dreht.
• Zylindrizität: Die Formabweichung der zylindrischen Innen-/Außendurchmesserfläche entlang der Achsrichtung, die Rundheits- und Geradheitsfehler integriert, um einen gleichmäßigen Kontakt zwischen dem Lager und der Welle sowie der Gehäusebohrung zu gewährleisten.
• Laufbahnprofiltoleranz: Die Abweichung zwischen der tatsächlichen Oberfläche der Laufbahn und der konstruierten idealen Bogenfläche, die sich direkt auf die Kontaktbelastungsverteilung zwischen den Wälzkörpern und der Laufbahn auswirkt und mit der Tragfähigkeit und Lebensdauer des Lagers zusammenhängt.

3. Ausrichtungstoleranz

• Senkrechtigkeit: Die senkrechte Abweichung zwischen der Lagerendfläche und der Innen-/Außenringachse. Schlechte Senkrechtigkeit der Endfläche führt nach dem Einbau des Lagers zur ungleichmäßigen Axialkraft und verursacht zusätzliche Reibung.
• Parallelität: Die parallele Abweichung zwischen den Mittelebenen der Innen- und Außenringlaufbahnen, wodurch die Wälzkörper auf der Laufbahn gleichmäßig rollen.

Sie kontrolliert die Orientierungsabweichung geometrischer Elemente relativ zum Bezugspunkt mit eindeutigen Bezugspunkten (in der Regel die Lagerendfläche oder -achse).

4. Positionstoleranz

• Koaxialität: Die Koinzidenzabweichung zwischen der Achse der Innen- und Außenringlaufbahnen und der Achse des Lagerinnen-/Außendurchmessers. Ein übermäßiger Koaxialitätsfehler erhöht den Radialschlag bei der Drehung des Lagers und verringert die Drehgenauigkeit.
• Radialschlag: Unterteilt in Innenring-Radialschlag (Kia) und Außenring-Radialschlag (Kea), bezieht sich dies auf die maximale und minimale radiale Maßabweichung der Laufbahnfläche, wenn sich Innen- und Außenring ohne Belastung relativ zueinander drehen. Dies ist ein wichtiger Indikator für die Messung der Drehgenauigkeit des Lagers und wirkt sich direkt auf die Betriebsgenauigkeit der Anlage aus (z. B. die stabile Drehung des Motorrotors).

Er steuert die Positionsabweichung der geometrischen Elemente relativ zum Bezugspunkt und beeinflusst die Koaxialität und Montagegenauigkeit des Rillenkugellagers.

5. Unwuchttoleranz

• Axialschlag: Die maximale und minimale axiale Verschiebungsdifferenz der Lagerendfläche während der Drehung, die die axiale Positioniergenauigkeit des Lagers beeinflusst und für Szenarien mit strengen Anforderungen an die axiale Bewegung (z. B. Werkzeugmaschinenspindeln) gilt.

Es handelt sich um eine umfassende Toleranz, die Form- und Positionsfehler umfasst und in Radialschlag und Axialschlag unterteilt ist.

Toleranzklasse Entsprechende Normen

Die geometrischen Toleranzen von Rillenkugellagern müssen der internationalen Norm ISO 492 oder der nationalen Norm GB/T 307.1 entsprechen. Die Toleranzklassen sind von niedrig bis hoch unterteilt in P0 (normale Klasse), P6 (Präzisionsklasse), P5 (Hochpräzisionsklasse), P4 (Ultrahochpräzisionsklasse) und P2 (Spitzenpräzisionsklasse). Je höher die Klasse, desto enger ist der geometrische Toleranzbereich, desto höher sind die Bearbeitungsschwierigkeiten und -kosten, und desto besser eignet sich das Lager für hochpräzise und schnelle Anlagen (wie Präzisionswerkzeugmaschinen und Hochgeschwindigkeitsmotoren).