Explicación de la tolerancia del eje y del orificio: ajustes ISO 286, H7/h6 y comprobaciones reales en taller

Un eje de 25 mm que mide 24,990 mm, colocado en un orificio de carcasa que mide 25,020 mm, deja un espacio de 0,030 mm. Nada se ve mal en el dibujo, ambas piezas pasan una revisión rápida del calibre y, sin embargo, esa brecha decide si el conjunto funciona silenciosamente o se suelta después de un mes de producción. La tolerancia del eje y del orificio es lo que establece ese espacio o ese agarre y, por lo general, es lo primero que vale la pena volver a verificar cuando una reconstrucción falla dos veces de la misma manera.

La respuesta práctica es breve. Trabaje en un sistema de base de orificios como H7, a menos que haya una razón clara para no hacerlo, elija la clase de ajuste según la dirección de carga, la diferencia de temperatura y el método de ensamblaje, luego confirme el resultado en milésimas de milímetro en lugar de asumir que el maquinista aterrizará exactamente en el valor nominal.

Cómo se escribe una tolerancia de eje y agujero

Un tamaño como el 25 H7 contiene dos datos separados. La letra H fija la posición de la zona de tolerancia con respecto a los 25 mm nominales. Para un agujero, la H mayúscula significa que el límite inferior se encuentra exactamente en el valor nominal, por lo que la zona va hacia arriba desde 25.000 mm. El número 7 fija el ancho de esa zona, que se denomina grado de tolerancia. A 25 mm, IT7 equivale a 0,021 mm, por lo que un orificio H7 puede medir entre 25,000 mm y 25,021 mm.

Un eje escrito como 25 h6 sigue la misma lógica en la dirección opuesta. La h minúscula pone el límite superior en nominal, por lo que el eje va de 24,987 mm a 25,000 mm. Al cambiar la letra se mueve toda la zona. Cambiar el número solo cambia el ancho de la zona, y ese ancho crece rápidamente con el tamaño nominal.

El paso de IT7 a IT9 duplica con creces la banda permitida. Ese grado único a menudo separa un ajuste a presión controlado de un conjunto que necesita compuesto de retención para permanecer unido.

Base del agujero o base del eje

ISO 286 le permite anclar la zona de tolerancia en cualquier parte. En un sistema de base de orificios, el orificio permanece en H y la letra del eje cambia para crear el ajuste. En un sistema de base de eje, el eje permanece en hy la letra del agujero cambia.

La base de los agujeros gana en la mayor parte de la producción porque los agujeros son más difíciles de terminar a medida y más fáciles de calibrar. Un escariador, un ajuste de barra de mandrinar o un calibre de tapón están dedicados a un diámetro nominal, por lo que mantener la variación en el eje, que se gira y rectifica al tamaño necesario, mantiene bajos los costos de herramientas. La base del eje tiene sentido cuando un eje terminado, como un husillo rectificado o una barra estirada en frío, debe aceptar varios cubos diferentes, o cuando una longitud de eje se comparte entre una familia de productos.

Ajustes de holgura, transición e interferencia

Una vez conocidas ambas zonas, el ajuste es la diferencia entre ellas. El resultado es una brecha, un rango que cruza cero o un agarre permanente. La siguiente tabla muestra la misma junta de 25 mm con cinco letras de eje contra un orificio H7. Los valores negativos significan interferencia.

Observe que H7/k6 cruza cero. Cualquier ajuste de transición es una apuesta sobre los tamaños realmente producidos, por lo que es confiable sólo cuando ambas partes se miden o fabrican bajo control estadístico. En un lote de cincuenta casquillos, un ajuste de transición generalmente produce algunas piezas apretadas y algunas sueltas.

Por qué los asientos de los rodamientos no siguen los grados de TI

Los rodamientos llegan terminados, por lo que su orificio y diámetro exterior están tolerados por el estándar de rodamientos en lugar de por la norma ISO 286. Para un orificio de 25 mm en la clase de tolerancia normal, el orificio es nominal o hasta aproximadamente 0,010 mm más pequeño, y nunca es demasiado grande. Esa única regla cambia la forma en que se debe escribir el eje correspondiente, porque un eje producido exactamente a 25.000 mm ya constituye una ligera interferencia en ese orificio.

Los anillos de sección delgada añaden una segunda complicación. Un anillo prensado toma la geometría de su asiento, por lo que una carcasa que pasa la verificación de diámetro pero tiene 0,010 mm de ovalidad transfiere esa forma directamente a la pista de rodadura. En ensamblajes de alta precisión, la redondez y la conicidad generalmente importan más que el diámetro de la banda en sí.

La regla de trabajo es que el anillo que gira con respecto a la dirección de la carga necesita un asiento más apretado, mientras que el anillo estacionario puede moverse más flojo. En un ventilador con un eje giratorio y una carcasa fija, eso significa un asiento de eje alrededor de k6 o m6 y una carcasa alrededor de H7 o J7. Invierta la disposición y la carcasa quedará en el lado estrecho.

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Los ajustes también interactúan con el espacio interno. Un rodamiento de contacto angular de dos hileras asentado con un ajuste a presión en ambos anillos pierde parte de su juego de funcionamiento debido a la compresión elástica, lo cual es una de las razones por las que la clase de precarga y ajuste deben elegirse juntas. nuestra nota sobre Selección de precarga para rodamientos de las series 52 y 53. recorre el mismo equilibrio desde el lado del rodamiento.

Cosas que anulan el dibujo

Temperatura

El acero crece aproximadamente 0,0115 mm por 100 mm de longitud por cada 100 grados Celsius de aumento de temperatura. En un eje de 25 mm que es aproximadamente 0,029 mm, más ancho que una banda IT7 completa. Un eje caliente se desliza dentro de una carcasa fría mucho más fácilmente de lo que sugiere el dibujo, y una junta que se sentía bien en un banco frío puede perder su agarre una vez que la máquina alcanza la temperatura de trabajo.

Redondez y conicidad

Un orificio de tres lóbulos puede presentar un diámetro perfecto cuando se mide en dos puntos y al mismo tiempo se comporta como un ajuste de interferencia en servicio. Verifique la redondez en tres posiciones y mantenga la conicidad dentro del asiento del rodamiento a una fracción de la tolerancia del diámetro.

Acabado y revestimiento superficial

La interferencia se mide a través de los picos de dos superficies. Las marcas de pulido y los picos de giro se aplanan durante el prensado, por lo que un eje rugoso pierde aproximadamente entre una y dos milésimas de milímetro de agarre efectivo. El revestimiento y la pintura del orificio de la carcasa se mueven en sentido contrario y se deben agregar al tamaño nominal antes de calcular el ajuste.

Condiciones de medición

Los límites y ajustes suponen 20 grados Celsius y un instrumento calibrado. Un micrómetro sostenido sobre una pieza caliente, una pinza apretada con una fuerte presión con el pulgar o un piso de taller que oscila veinte grados entre turnos pueden desechar un componente en perfecto estado.

Método de montaje

Una junta que necesita diez toneladas de fuerza de prensado sobre papel, en la práctica puede necesitar una prensa hidráulica, un calentador de inducción o un ajuste por contracción. Si la única herramienta disponible es un martillo de golpe seco, reduzca la interferencia antes de que comience la producción en lugar de después de la primera carcasa agrietada.

Cómo especificar un ajuste sin reelaboración

1. Fije el tamaño nominal a partir del requisito funcional, no de la barra de valores más cercana.
2. Decida la dirección de carga para cada pieza e identifique qué componente gira en relación con la carga.
3. Elija primero el tipo de ajuste: espacio para el movimiento, transición para la ubicación, interferencia para un agarre permanente.
4. Adopte la base del orificio y escriba el orificio como H más el grado que coincida con la precisión requerida, generalmente H7 o H8.
5. Seleccione la letra del eje que produce la holgura o interferencia que desea y luego escriba ambos límites en milímetros.
6. Verifique los números con la temperatura, el espesor del recubrimiento y las herramientas de ensamblaje disponibles antes de publicar el dibujo.
7. Indique el método de medición y la temperatura en el dibujo siempre que la banda esté apretada.

Escribir ambos límites explícitamente es el paso que se omite con mayor frecuencia y es el que ahorra más dinero, porque elimina cualquier argumento sobre lo que significa H7 para ese diámetro en particular.

Dónde aparecen estas opciones en equipos reales

El soporte giratorio general, desde bombas y ventiladores hasta cajas de engranajes pequeñas, generalmente ejecuta un rodamiento rígido de bolas en un asiento de eje en el rango de j5 a k6 y una carcasa en H7 o J7, con el lado más apretado colocado en cualquier anillo que lleve la carga giratoria.

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Los equipos que deben permanecer estables bajo cargas radiales y axiales combinadas, como transmisiones compactas, rodillos transportadores y vehículos guiados, a menudo utilizan un rodamiento de doble hilera con ambos anillos asentados más firmemente. En este caso, el ajuste y el juego interno deben ajustarse juntos, porque apretar demasiado ambos anillos elimina el juego de funcionamiento que mantiene bajos el ruido y la vibración.

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en Rodamiento Wanshun de Ningbo , las preguntas sobre tolerancias que recibimos de los fabricantes de máquinas casi siempre se refieren a un asiento copiado de un dibujo anterior sin volver a comprobar la dirección de la carga o la temperatura de funcionamiento.

Mantener simples las decisiones sobre tolerancia

La tolerancia del eje y del agujero es una pequeña pieza de aritmética con un gran efecto en la confiabilidad. Ancle la zona en el agujero, elija el tipo de ajuste del trabajo que debe realizar la junta y escriba ambos límites para que el taller, el inspector y el comprador lean los mismos números. Cuando una junta tiene que trabajar en caliente, asentarse sobre un rodamiento de anillo delgado o soportar una carga pesada, trate el ajuste y el juego interno como una decisión en lugar de dos, porque en servicio se comportan de esa manera.