A tűgörgős csapágy méreteinek megértése: INA, SKF és ISO szabvány összehasonlítása

Tűgörgős csapágy a méreteket szabályozza ISO 1206 és ISO 3245 a metrikus sorozatokhoz, de a nagyobb gyártók – az INA (Schaeffler) és az SKF – katalógusai olyan védett sorozatokat tartalmaznak, amelyek túlmutatnak az ISO lefedettségén, és eltérő jelölési rendszereket használnak. A tűgörgős csapágyat meghatározó fő méretek a furat átmérője (Fw vagy d), a külső átmérő (D) és a szélesség (C vagy B). , a görgő átmérőjével és hosszával együtt. Annak megértése, hogy az INA és az SKF hogyan kódolja ezeket a méreteket a cikkszámaikban – és hol egyeznek meg az ISO-szabványokkal vagy térnek el azoktól – elengedhetetlen a helyes kereszthivatkozáshoz, a felcserélhetőség ellenőrzéséhez és a beszerzéshez.

A tűgörgős csapágyak alapvető méretparaméterei

A gyártói szabványok összehasonlítása előtt meg kell határozni, hogy milyen méretek számítanak, és hogy mindegyik mit szabályoz a csapágy teljesítménye és beépítése során.

A tűgörgős csapágy meghatározó geometriai jellemzője a görgő hossz-átmérő aránya. Az ISO definíció szerint a tűgörgőnek van egy Lw/Dw arány 2,5-10 és egy görgő átmérője 5 mm vagy kevesebb a legtöbb szabványos sorozatban. Ez a geometria nagy radiális teherbírást biztosít nagyon kis radiális keresztmetszeten belül – ez az alapvető előny a golyós vagy szabványos hengeres görgőscsapágyakkal szemben.

ISO szabványok a tűgörgős csapágyakhoz: mit takarnak

Az ISO-szabványok biztosítják az alapszintű méretrendszert, amelyre mind az INA, mind az SKF hivatkozik a szabványos metrikasorozataikhoz. A legfontosabb szabványok a következők:

• ISO 1206: A tűgörgős csapágyakat megmunkált gyűrűkkel borítja – belső gyűrűkkel és anélkül is. Határdimenziókat (d, D, B) határoz meg az NA és RNS sorozathoz. Ez a legszélesebb körben hivatkozott ISO szabvány a megmunkált gyűrűs tűcsapágyak cserélhetőségére vonatkozóan.
• ISO 3245: Lefedi a húzott csésze-tűgörgős csapágyakat – mind a nyitott, mind a zárt végű kivitelben –, amelyek meghatározzák a csésze külső átmérőjét, furatát és szélességét a HK és BK sorozat esetében.
• ISO 3096: Meghatározza maguknak a tűgörgőknek (az egyes gördülő elemeknek) a méreteit, beleértve az átmérő- és hossztűréseket is – ez kritikus, ha a hengereket kosár nélkül, közvetlenül az edzett tengelyfurattal szemben használják.
• ISO 1132: Lefedi a tűrésosztályokat és a belső hézagot, minden tűgörgős csapágytípusra alkalmazható.

ISO szabványok határozzák meg csak határméretek — a külső boríték (d, D, B/C), amelyet meg kell őrizni a felcserélhetőség érdekében. Nem írnak elő olyan belső geometriát, mint a görgők száma, a ketrec kialakítása vagy a belső sugárirányú hézag a meghatározott tűrésosztályokon túl. Ez az oka annak, hogy két különböző gyártótól származó, azonos peremmérettel rendelkező, ISO-kompatibilis csapágy eltérő terhelési besorolással és sebességkorlátozással rendelkezhet.

INA (Schaeffler) tűgörgős csapágy jelölési rendszer

Az INA, a Schaeffler csoport része, olyan jelölési rendszert használ, ahol a csapágysorozat előtagja a csapágy típusát és a méretsorozatot egyaránt kódolja. Az előtag megértése a kulcs az INA cikkszámok helyes olvasásához.

Az INA sorozat előtagjai és jelentésük

• NK / NKI: Megmunkált gyűrűs tűgörgős csapágyak belső gyűrű nélkül (NK) és belső gyűrűvel (NKI). A méretek megfelelnek az ISO 1206 szabványnak. Példa: NK 35/20 — furat 35 mm, szélesség 20 mm, nincs belső gyűrű.
• RNS/NA: Megmunkált gyűrűs tűgörgős csapágyak belső gyűrű nélkül (RNA) és belső gyűrűvel (NA), nehéz profilú sorozat. ISO 1206-nak is megfelelő. Példa: RNS 4906 - nehéz profilú csapágy Fw = 35 mm, D = 47 mm, C = 17 mm.
• HK/BK: Húzott csésze tűgörgős csapágyak az ISO 3245 szerint. HK = nyitott vég; BK = zárt vég. Példa: HK 2516 - furat 25 mm, szélesség 16 mm.
• SCE / BCE: Az INA hüvelykes sorozatú húzott csészecsapágyai észak-amerikai alkalmazásokhoz, amelyekre nem vonatkoznak az ISO metrikus szabványok.
• K: Tűgörgő és kalitka szerelvények (gyűrűk nélkül), ahol a tengely és a ház furata futópályaként működik. Példa: K 25×29×17 - belső átmérő 25 mm, külső átmérő 29 mm, szélesség 17 mm.

Hogyan kódolja az INA a méreteket az alkatrészszámban

Az NK és NKI sorozatoknál az INA közvetlenül az előtag után adja hozzá a furat átmérőjét és szélességét, perjellel elválasztva: NK [furat]/[szélesség] . RNS és NA sorozatok esetén egy négyjegyű szám kódolja a méretsort és a furatot: az első két számjegy a sorozatot jelöli (49 = könnyű, 59 = közepes), az utolsó két számjegy pedig a furatot. Például RNS 4906 dekódolja a 49-es sorozatot, a 06-os furatkód – ami az INA furatkód-táblázata szerint az Fw = 35 mm-nek felel meg (a 04 feletti furatkódok a következő képletet követik: furatkód × 5 = furatátmérő mm-ben a 04-es és nagyobb kódoknál a legtöbb sorozatban).

SKF tűgörgős csapágy jelölési rendszer

Az SKF párhuzamos jelölési struktúrát használ, amely igazodik az ISO sorozathoz a szabványos metrikus csapágyakhoz, de eltérő előtag-konvenciókat és utótagkódokat alkalmaz a belső változatokhoz. Az SKF rendszerét úgy tervezték, hogy a cikkszám alapján önleíró legyen.

SKF sorozat előtagjai

• RNS/NA: Megmunkált gyűrűs tűcsapágyak, amelyek közvetlenül megfelelnek az INA RNA/NA és ISO 1206 méreteinek. Példa: RNS 4906 Az SKF-től azonos határméretekkel rendelkezik, mint az INA RNS 4906 - Fw = 35 mm, D = 47 mm, C = 17 mm - és közvetlenül cserélhető.
• HK/BK: Húzott csészecsapágyak az ISO 3245 szerint, megfelelnek az INA HK/BK jelölésének és határméreteinek. HK 2516 Az SKF-től felcserélhető az INA HK 2516-tal a határméreteken.
• NK: Megmunkált gyűrűs csapágyak belső gyűrű nélkül, az INA NK sorozathoz és az ISO 1206 szabványhoz igazítva.
• NKI: Belső gyűrűvel, INA NKI-hez igazítva.
• IR: Belső gyűrűk tűgörgős csapágyakhoz – RNA vagy NK sorozattal használható, ahol külön belső gyűrű szükséges. Az SKF IR és INA IR belső gyűrűk ugyanazokat az ISO-méreteket követik, és a szabványos sorozatokhoz cserélhetők.

A méreteket befolyásoló SKF utótagkódok

Az SKF utótagokat fűz az alapmegjelöléshez, hogy jelezze azokat a változatokat, amelyek befolyásolhatják a méret- vagy teljesítményspecifikációkat:

• /P6, /P5: Tűrési osztály – a P6 a normálnál közelebb van (ISO 6. osztály); A P5 precíziós osztály (ISO osztály 5). Ezek közvetlenül befolyásolják a furat- és OD-tűréseket.
• TN9: Acél helyett poliamid (üvegszállal megerősített) ketrec – hatással van a maximális sebességre, de nem a határméretekre.
• RS / 2RS: Egy- vagy kétajakos tömítés – egyes sorozatoknál axiális dimenziót ad.

INA vs. SKF vs. ISO: Közvetlen méret-összehasonlítás a közös sorozatokhoz

Az ISO-kompatibilis sorozatoknál az INA és az SKF határméretei azonosak és teljesen felcserélhetők. Az alábbi táblázat ezt igazolja a leggyakrabban használt tűgörgős csapágytípusoknál.

A határméretek azonosak az összes fent felsorolt ISO-kompatibilis sorozatnál. A határméretek felcserélhetősége nem garantálja az azonos dinamikus terhelési értékeket (C) vagy statikus terhelési értékeket (C₀), amelyeket a belső geometria és a gyártási pontosság határoz meg, és gyártónként még ugyanazon ISO sorozaton belül is változhat.

Ahol az INA és az SKF eltér az ISO-tól

Mindkét gyártó olyan csapágysorozatokat kínál, amelyek túlmutatnak az ISO lefedettségen, így a kereszthivatkozás bonyolultabbá válik, és a közvetlen helyettesítés ellenőrzést igényel.

INA-specifikus sorozat Nem szerepel az ISO-ban

• RNAO / NAO sorozat: Az INA teljes értékű tűgörgős csapágyai (ketrec nélkül) megmunkált gyűrűkkel – a maximális görgőtöltésnek köszönhetően nagyobb radiális teherbírás, mint a ketreces ekvivalensek. Ezek nem rendelkeznek közvetlen ISO méretsorozattal, és teljes tartományukban az INA által védettek.
• SCE / BCE (hüvelykes sorozat): Húzott csészecsapágyak hüvelyk méretben észak-amerikai berendezésekhez. Törthüvelykben van megadva – például SCE 108 furata 5/8 hüvelyk, szélessége 1/2 hüvelyk. Ezek az ABMA 18.2 szabványt követik, nem az ISO-t.
• RSTO / STO sorozat: Nyomgörgők és bütyökkövetők tűgörgős belső részekkel – az alkalmazás-specifikus INA termékek a szabványos ISO csapágyméreteken kívül.

SKF-specifikus sorozat Nem ISO

• NX sorozat: Az SKF kombinált tűgörgős és nyomógolyós csapágya a radiális és axiális teherbírást egyetlen egységben integrálja. Nincs ISO megfelelője; a méretek az SKF tulajdonát képezik.
• NKIA / NKIB sorozat: Kombinált tűgörgős és szögérintkezős golyóscsapágyak. Kapható az SKF-től és az INA-tól is megfelelő megnevezéssel, de nem vonatkoznak rá az ISO méretszabványok.
• RNS 49..-RS / NA 49..-2RS: Az SKF szabványos ISO sorozat tömített változatai – tömítések kiegészítve 1-2 mm a tengelyirányú mérethez képest a nyílt ISO dimenzióhoz képest. A nyitott változat közvetlen mérethelyettesítése nem lehetséges a házszélesség-beállítás ellenőrzése nélkül.

A terhelési besorolás különbségei: azonos méretek, eltérő teljesítmény

Ez a legfontosabb gyakorlati pont a tűgörgős csapágyakat meghatározó mérnökök számára: az azonos ISO határméretek nem jelentenek azonos terhelési értékeket . A dinamikus terhelési besorolás (C) és a statikus terhelési besorolás (C₀) a görgők geometriájától, a görgők számától, az anyagminőségtől és a gyártási tűrésektől függ – ezek egyikét sem rögzítik az ISO méretszabványok.

A fent látható különbségek – jellemzően 5–10% az INA és az SKF között ugyanazon ISO-jelölés esetén – tükrözik a belső geometria-optimalizálás különbségeit. Ha egy csapágy a névleges kapacitása közelében működik, mindig az adott gyártó terhelési besorolását használja az aktuális katalógusból, nem pedig általános ISO-értéket az élettartam kiszámításához a L10 = (C/P)³ × 106/n képlet.

Tűrési osztályok és illeszkedési méretek: ahol a pontosság számít

A szabványos alkalmazásokhoz az INA és az SKF is szállít tűgörgős csapágyakat ISO tolerancia osztály Normál (PN) alapértelmezés szerint. A precíziós gépekhez magasabb osztályok állnak rendelkezésre: P6, P5 és P4 a pontosság növekvő sorrendjében, szűkebb furat- és külső átmérőjű tűrésekkel.

A normál osztályú RNA 4906 furattűrése (Fw = 35 mm) 0 / -0,012 mm az ISO 1132 szerint. A P6 osztálynál ez megfeszül 0 / -0,008 mm . Ezek a tűréshatárok közvetlenül meghatározzák a tengely interferenciáját vagy hézagillesztését, és figyelembe kell venni a ház és a tengely kialakításánál, különösen nagy sebességű vagy precíziós pozicionálási alkalmazásoknál.

A húzott csésze HK/BK sorozatnál a külső csésze préseléssel illeszkedik a ház furatába. A csésze OD toleranciája szigorúan ellenőrzött – jellemzően 0 / -0,013 mm 32 mm-es külső átmérőjű esetén — annak biztosítása érdekében, hogy a csésze ne forogjon el a házban terhelés alatt. Mind az INA, mind az SKF követi az ISO 3245 tűréseket a szabványos HK/BK sorozatokra vonatkozóan, így az illeszkedési számítások közvetlenül átvihetők a gyártók között.

Gyakorlati kereszthivatkozási útmutató: Az INA, az SKF és az ISO helyettesítése

Használja a következő döntési folyamatot a tűgörgős csapágyak gyártói közötti kereszthivatkozásaihoz vagy az ISO-megfelelőség ellenőrzéséhez:

1. Erősítse meg a csapágysorozat előtagját. Ha az INA és az SKF is ugyanazt az előtagot (HK, BK, RNA, NA, NK, NKI, K) használja, a határméretek ISO-kompatibilisek és felcserélhetők d, D és B/C esetén.
2. Ellenőrizze a terhelési értékeket az egyes gyártók aktuális katalógusából. Ne feltételezze, hogy a besorolások azonosak – használja a tényleges C és C₀ értékeket az élettartam kiszámításához.
3. Ellenőrizze az utótagok eltéréseit. A lezárt változat (RS, 2RS) vagy a precíziós osztályú utótag (P6, P5) megváltoztatja a specifikációt – győződjön meg arról, hogy a cserecsapágy ugyanazt az utótagot tartalmazza, vagy hogy a különbség elfogadható.
4. hüvelykes sorozatok vagy szabadalmaztatott sorozatok esetén, használja az egyes gyártók kereszthivatkozási eszközét vagy katalógus-egyenértékűségi táblázatát – a méretazonosság nem feltételezhető pusztán a megnevezésből.
5. Kombinált vagy integrált csapágytípusokhoz (NKIA, NX, RSTO), a kereszthivatkozást teljes méret-összehasonlítással kell elvégezni, nem előtag-illesztéssel, mivel ezek a sorozatok nincsenek teljesen szabványosítva a gyártók között.