Ein Lagergrößenrechner wandelt eine Lagernummer oder eine Reihe von Rohmaßen in die Geometrie um, die eine Zeichnung benötigt: Bohrungsdurchmesser, Außendurchmesser, Breite, Umfang, Querschnittsvolumen und eine geschätzte Masse. Das ist die ganze Aufgabe. Es wird Ihnen nicht mitgeteilt, welche Toleranzklasse, welches Innenspiel oder welche Tragzahl Ihre Anwendung benötigt, und es wird Sie auch nicht warnen, wenn es sich bei der von Ihnen gewählten Größe um eine Dünnschichtserie handelt, die die von Ihnen gewünschte Last nicht tragen kann.
Die praktische Anwendung ist eine dreistufige Abfolge. Ermitteln Sie die Größe entweder anhand der Bezeichnung oder anhand eines Messschiebers. Führen Sie die Arithmetik durch. Überprüfen Sie anschließend das Ergebnis anhand der Toleranz-, Spiel- und Lastanforderungen der Maschine. Der Rest dieser Seite behandelt jeden Schritt, einschließlich der Formeln, die die Tools ausführen, und der Zahlen, die sie stillschweigend weglassen.
Was ein Lagergrößenrechner tatsächlich berechnet
Fast jeder Lagergrößenrechner im Internet führt die gleichen kurzen Operationen aus: drei Eingaben, sechs oder sieben abgeleitete Werte.
| Menge | Symbol | Typ | Formel oder Quelle |
|---|---|---|---|
| Bohrungsdurchmesser | d | Eingabe | Teilenummer oder Dickenmessung |
| Außendurchmesser | D | Eingabe | Teilenummer oder Dickenmessung |
| Breite oder Länge | B | Eingabe | Gesamte axiale Breite oder Buchsenlänge |
| Innenumfang | πd | Ausgabe | 3,1416 × d |
| Außenumfang | πD | Ausgabe | 3,1416 × D |
| Querschnittsvolumen | V | Ausgabe | π/4 × (D² − d²) × B |
| Geschätzte Masse | m | Ausgabe | V × 7,85 g/cm³ für Wälzlagerstahl |
| Mittlerer Durchmesser | dm | Ausgabe | (d D) / 2 |
| Wandstärke, Buchsen | s | Ausgabe | (D − d) / 2 |
Beachten Sie, was in dieser Liste fehlt: Toleranzklasse, Innenspiel, Käfigtyp, Fettfüllung und Tragzahl. Diese fünf Variablen entscheiden darüber, ob ein Lager zehn Jahre oder zehn Wochen überlebt, und keine davon kann allein aus d, D und B abgeleitet werden.
So lesen Sie eine Lagergröße aus der Teilenummer ab
Bei metrischen Rillenkugellagern ergeben die letzten beiden Ziffern der Bezeichnung multipliziert mit fünf die Bohrung in Millimetern, mit vier bekannten Ausnahmen.
Ausnahmen sind 00 (10 mm), 01 (12 mm), 02 (15 mm) und 03 (17 mm). Ab 04 folgt alles der ×5-Regel, ein 6205 hat also 05 × 5 = 25 mm Bohrung. Die Ziffern davor kennzeichnen die Maßreihe, und die Reihe legt den Außendurchmesser und die Breite für eine bestimmte Bohrung fest.
| Bezeichnung | Bohrung d | Außendurchmesser D | Breite B | Seriencharakter |
|---|---|---|---|---|
| 6000 | 10 mm | 26 mm | 8 mm | 60er Serie, extraleicht |
| 6205 | 25 mm | 52 mm | 15 mm | 62er Serie, leicht |
| 6303 | 17 mm | 47 mm | 14 mm | 63er Serie, mittel |
| 6800 | 10 mm | 19 mm | 5 mm | 68er Serie, Dünnschliff |
| 6901 | 12 mm | 24 mm | 6 mm | 69er Serie, Dünnschliff |
| R6 | 9,525 mm | 22,225 mm | 5,558 mm | Zoll-Serie, 3/8 Zoll Bohrung |
Die Tabelle zeigt auch die praktische Falle. Ein 6000 und ein 6800 teilen sich eine 10-mm-Bohrung, aber der 6800 passt diese Bohrung in einen Außendurchmesser von 19 mm statt in 26 mm. Der Kugelsatz ist deutlich kleiner, sodass die dynamische Kapazität um deutlich mehr als die Hälfte sinkt. Ein Rechner, der nur die Bohrung prüft, wird die beiden gerne als austauschbar betrachten.
OEM-Rillenkugellager der Serie 60 Nützlich zum Vergleich der Bohrungs-/Außendurchmesserunterschiede von 6000 und 6800 mit Modellen der 60er-Serie, Dichtungen, Spielgruppen, Tragzahlen und Grenzgeschwindigkeiten. Produkt anzeigen → Die Formeln hinter den Zahlen
Jedes Tool führt dieselben Formeln aus, und wenn Sie diese kennen, können Sie jede Antwort mit einem Bleistift überprüfen.
- Innenumfang: πd, der Bezugswert für die Oberflächengeschwindigkeit an der Welle.
- Außenumfang: πD, nützlich, wenn das Lager in einer Gehäusebohrung sitzt.
- Querschnittsvolumen: π/4 × (D² − d²) × B, das Volumen eines massiven Stahlrings mit derselben Hülle.
- Geschätzte Masse: Volumen multipliziert mit 7,85 g/cm³ für durchgehärteten Lagerstahl.
- Mittlerer Durchmesser: dm = (d D) / 2, wird für Geschwindigkeits- und Lebensdauerberechnungen verwendet.
- Nennlebensdauer: L10 = (C / P)³ × 10⁶ Umdrehungen für Kugellager, wobei C die dynamische Tragzahl und P die äquivalente aufgebrachte Last ist.
Zwei davon verdienen Vorsicht. Die Volumenformel beschreibt einen festen Ring und die Lebensformel geht davon aus, dass Sie C bereits kennen, was der Rechner nie verlangt hat.
Arbeitsbeispiel: ein 6205 in Millimetern und Gramm
Ein 6205 misst 25 mm Bohrung, 52 mm Außendurchmesser und 15 mm Breite, und ein Taschenrechner gibt die folgenden Zahlen aus.
- Innenumfang: π × 25 = 78,5 mm
- Außenumfang: π × 52 = 163,4 mm
- Querschnittsvolumen: 0,7854 × (52² − 25²) × 15 = 24.490 mm³ oder 24,5 cm³
- Massivringmasse: 24,5 × 7,85 = 192 g
Die letzte Zahl ist mit Vorsicht zu behandeln. Ein echter 6205 wiegt je nach Hersteller, Käfig und Fettfüllung etwa 125 bis 130 g. Der Rechner übertreibt es um etwa 50 Prozent, denn das Ringvolumen zählt den von Kugeln, Käfig, Schmierstoff und Luft eingenommenen Raum so, als wäre es Stahl. Nutzen Sie den Volumenausgang für Briefumschlag- und Verpackungsarbeiten; Verwenden Sie einen Katalog oder eine Waage für Versandgewichte und Frachtangebote.
Was der Rechner Ihnen nicht sagen kann: Toleranz, Spiel und Belastung
Die Dimension ist nur eine von vier wichtigen Spezifikationen, und die anderen drei befinden sich in Tabellen, die der Rechner nie berührt.
Die Toleranzklasse legt fest, wie weit Bohrung und Außendurchmesser vom Nenndurchmesser abweichen dürfen. Bei einer Bohrung von 25 mm legt ISO 492 diese Grenzwerte fest.
| Klasse | Gebräuchlicher Name | Bohrung deviation | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|
| Normal | P0 / ABEC-1 | 0 bis −10 µm | Förderer, Ventilatoren, allgemeine Maschinen |
| Klasse 6 | P6 / ABEC-3 | 0 bis −8 µm | Elektromotoren, Pumpen |
| Klasse 5 | P5 / ABEC-5 | 0 bis −6 µm | Werkzeugmaschinenspindeln |
| Klasse 4 | P4 / ABEC-7 | 0 bis −5 µm | Hochgeschwindigkeitsspindeln, Instrumente |
| Klasse 2 | P2 / ABEC-9 | 0 bis −4 µm | Präzisionsmessgeräte |
Diese Werte werden abgekürzt; Die vollständigen Tabellen, einschließlich Rundlauffehler, finden Sie in der Norm und in unserer Technische Daten Abschnitt. Eine Abweichung von 6 Mikrometern zwischen normal und Klasse 2 klingt trivial, bis man bedenkt, dass sich ein Schrumpfsitz auf einer 25-mm-Welle um mehr als diesen Betrag verschieben kann, wenn die Gehäusetemperatur um 20 °C steigt.
Das Innenspiel ist der zweite tote Winkel. C2, CN, C3, C4 und C5 beschreiben, wie viel Radialspiel vorhanden ist, bevor eine Last aufgebracht wird. Ein Lager mit normalem Spiel für eine leichte Presspassung wird festlaufen oder festfressen, wenn das gleiche Teil auf eine stärkere Presspassung gepresst wird. Die Tragfähigkeit ist die dritte: Ein 6205 bietet eine dynamische Kapazität von etwa 14 kN und eine statische Kapazität von 7,8 kN. Diese Zahlen ergeben sich aus der Kugelgröße, der Kugelanzahl und der Laufbahngeometrie und nicht aus d, D und B.
Zollgrößen und Umrechnungen
Wenn Ihre gemessene Bohrung bei 9,525 mm, 12,7 mm, 15,875 mm oder 19,05 mm landet, haben Sie es mit einem Zoll-Lager zu tun und sollten bewusst statt rund umrechnen.
Ein Zoll entspricht genau 25,4 mm, also sind 3/8 Zoll 9,525 mm und 5/8 Zoll 15,875 mm. Das Runden von 9,525 auf 9,5 mm innerhalb eines Taschenrechners ist harmlos; Die Bestellung eines Lagers mit 9,5 mm Bohrung ist nicht möglich. Rillenkugellager der Zoll-Serie folgen Zollabmessungen in allen drei Richtungen, sodass auch der Außendurchmesser und die Breite nicht mit dem nächsten metrischen Äquivalent übereinstimmen und die Gehäusebohrung entsprechend der Zollangabe bearbeitet werden muss.
Rillenkugellager der Zoll-Serie, R- und 16-Serie Für Gehäuse mit Zollabmessungen umfasst diese Kategorie Lager der Serien R und 16 mit Modelltabellen für Bohrung, Außendurchmesser, Breite, Lasten und Geschwindigkeiten. Produkt anzeigen → Enge Hüllkurven und Flanschkonstruktionen
Wenn die Standardbauform nicht passt, ist die Antwort meist eine andere Außenringgeometrie und nicht ein kleineres Lager.
Rillenkugellager der Flanschserie tragen einen Flansch am Außenring, der das Lager axial an einer bearbeiteten Fläche fixiert. Bei Automatisierungsgeräten entfällt die Notwendigkeit einer separaten Schulter oder Haltevorrichtung, was das Gehäuse verkürzt und die Montage vereinfacht. Für Bohrungen, Breiten oder Flanschabmessungen außerhalb des Katalogs können dünnwandige und nicht standardmäßige Ausführungen nach Zeichnung gefertigt werden; Der begrenzende Faktor sind normalerweise die Werkzeugkosten im Verhältnis zum Jahresvolumen und nicht die Geometrie selbst.
Rillenkugellager der OEM-Flanschserie Geflanschte Miniaturlager mit Fixierflansch, die die Größen F682–F6907 abdecken, offen oder abgeschirmt, mit Abmessungen, Belastungen, Geschwindigkeiten, Materialien und Dichtungsoptionen. Produkt anzeigen → Häufige Fehler bei der Größenbestimmung
Die meisten Fehler bei der Größenbestimmung gehen auf eine von vier Gewohnheiten zurück, und jede davon ist mit einem Messschieber und fünf Minuten vermeidbar.
- Allein aufgrund der Bohrung passend. Ein 6800 und ein 6000 haben eine gemeinsame Bohrung von 10 mm, unterscheiden sich jedoch in Außendurchmesser, Breite und Tragfähigkeit um den Faktor zwei oder mehr.
- Zollabmessungen runden. Eine Bohrung von 0,375 Zoll beträgt 9,525 mm, nicht 9,5 mm, und der Unterschied übersteigt die Bohrungstoleranz einer normalen Klasse.
- Der berechneten Masse vertrauen. Die Massivringformel überbewertet ein echtes Kugellager um etwa die Hälfte, daher sind darauf aufbauende Frachtschätzungen falsch.
- Spiel nach festem Sitz ignorieren. Durch Interferenzen wird das interne Spiel beseitigt, und ein heißes Gehäuse kann dazu führen, dass ein CN-Lager effektiv vorgespannt ist.
Wenn ein Lager bereits im Einsatz ist, zählen Messwerte und nicht Katalogwerte. Der in beschriebene Ansatz Dieser Leitfaden zur Messung und Bewertung der Lagerleistung deckt die praktische Seite dieser Prüfung ab.
Häufig gestellte Fragen
Entspricht die Bohrung dem Innendurchmesser?
Ja, für ein fertiges Lager. Der Bohrungsdurchmesser d ist der Innendurchmesser des Innenrings im Lieferzustand, gemessen über den Ring und nicht über den Wellensitz nach der Montage.
Funktioniert der Rechner für glatte Buchsen?
Teilweise. Bohrung, Außendurchmesser und Länge werden direkt übertragen, und die Wandstärke beträgt einfach (D − d) / 2. Volumen- und Massenschätzungen sind weniger zuverlässig, da für Buchsen Bronze, Polymer oder Verbundwerkstoffe mit Dichten von etwa 1,2 bis 8,9 g/cm³ verwendet werden. Sie müssen daher die richtige Dichte anstelle der Stahlstandardeinstellung eingeben.
Wie genau ist die Masse, die das Werkzeug zurückgibt?
Innerhalb von etwa 10 Prozent für eine Gleitbuchse mit bekannter Dichte und fester Wand, aber 30 bis 60 Prozent zu hoch für ein Kugellager, da Kugeln, Käfig und Fett Volumen einnehmen, zählt die Formel als Stahl.
Kann ich Zollmaße direkt eingeben?
Die meisten Tools akzeptieren beide Einheiten. Überprüfen Sie daher vor der Eingabe, welche aktiv ist. Eine 0,5-Zoll-Bohrung, eingegeben als 0,5 mm, ergibt ein Lager von ungefähr der Größe eines Stecknadelkopfes, und die Berechnung sieht immer noch völlig korrekt aus.
Bedeutet ein größerer Außendurchmesser immer mehr Tragfähigkeit?
Bei gleicher Bohrung, fast immer. Bei gleichem Außendurchmesser trägt ein breiteres Lager im Allgemeinen mehr Last als ein schmaleres, aber Kugelgröße, Kugelanzahl, Käfig und Laufbahnkrümmung bestimmen die endgültige Bewertung.
Ein Lagergrößenrechner ist ein guter erster Versuch, aber eine schlechte endgültige Antwort. Verwenden Sie es, um die Hüllkurve, den Umfang und eine Rohmasse zu bestätigen, und bestätigen Sie dann die Toleranzklasse, das Innenspiel und die Tragzahl anhand der Zeichnung oder der Lieferantendaten, bevor Sie etwas bestellen. Diese drei Zahlen entscheiden darüber, ob das Lager zehn Jahre oder zehn Wochen läuft.
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