1. In der Regel wird bei Lagern eine Übergangspassung verwendet, in besonderen Fällen kann jedoch auch eine Presspassung gewählt werden, was allerdings selten vorkommt. Da es sich bei der Passung zwischen Lager und Welle um die Passung zwischen dem Lagerinnenring und der Welle handelt und das Basisbohrungssystem verwendet wird, muss das Lager vollständig auf Null ausgerichtet sein (d. h. die Toleranzzonen müssen auf die Bezugslinie ausgerichtet sein); dies kann auch in der praktischen Anwendung so verstanden werden. Um jedoch zu verhindern, dass sich der Lagerinnenring bei einer Passung mit der minimalen Grenzgröße der Welle dreht und die Wellenoberfläche abnutzt, wird ein Übermaß von 0 bis einigen Mikrometern
(µm) am Lagerinnenring vorgesehen, um sicherzustellen, dass sich der Innenring nicht dreht. Daher reicht im Allgemeinen eine Übergangspassung aus. Selbst bei Wahl einer Übergangspassung darf das Übermaß 3 Si nicht überschreiten (1 Si = 0,01 Millimeter).
Die Passungsgenauigkeitsklasse beträgt üblicherweise Klasse 6, muss jedoch manchmal je nach Werkstoff und Fertigungsverfahren angepasst werden. Theoretisch ist die Genauigkeitsklasse 7 etwas geringer, während eine Passung der Klasse 5 durch Schleifen erreicht werden muss.
Für die Passung zwischen Lagerinnenring und Welle wird für die Welle in der Regel die Toleranzklasse K6 oder K7 gewählt.
2. Toleranznormen für die Passung zwischen Lager und Welle
1. Wenn die Toleranzklasse des Lagerinnendurchmessers mit der Toleranzklasse der Welle eine Passung bildet, werden die Toleranzbezeichnungen für normale Übergangspassungen im Standardbohrungssystem (z. B. k5, k6, m5, m6, n6 usw.) zu Presspassungen, wobei der Übermaßwert jedoch gering ist; wenn der Lagerinnendurchmesser mit Wellentoleranzklassen wie h5, h6, g5, g6 usw. gepaart wird, handelt es sich nicht mehr um eine Spielpassung, sondern um eine Presspassung.
2. Da sich die Toleranzbereiche des Außendurchmessers des Lagers hinsichtlich der Toleranzwerte von denen der gewöhnlichen Referenzwelle unterscheiden, gehören sie ebenfalls zu den Sonder-Toleranzbereichen. In den meisten Fällen ist der Außenring des Lagers in der Bohrung des Gehäuses fest montiert, während einige Lagerkomponenten entsprechend den konstruktiven Anforderungen angepasst werden müssen. Daher sollte die Passung nicht zu eng sein; häufig verwendete Toleranzbereiche sind H6, H7, J6, J7, Js6, Js7 usw.
3. Anwendungsbeispiele
In der Regel wird die Toleranz der Welle mit 0 bis +0,005 Millimeter (mm) angegeben. Wenn die Welle nicht häufig demontiert wird, kann eine Presspassung von +0,005 bis +0,01 mm verwendet werden; bei häufiger Demontage wird eine Übergangspassung gewählt. Zudem muss die thermische Ausdehnung des Wellenmaterials während der Drehung berücksichtigt werden. Je größer die Lagergröße ist, desto besser eignet sich daher eine Spielpassung von -0,005 bis 0 mm, wobei das maximale Spiel nicht mehr als 0,01 mm betragen darf. Darüber hinaus muss zwischen dem Übermaß des beweglichen Teils (Übermaßpassung zwischen rotierendem Teil und Welle) und dem Spiel des feststehenden Teils (Spielpassung zwischen feststehendem Teil und Gehäuse) unterschieden werden.
4. Passungstoleranz
Die Passungstoleranz bezeichnet die Summe der Toleranzen von Bohrung und Welle, aus denen die Passung besteht, und stellt die zulässige Schwankungsbreite des Spiels oder des Übermaßes dar. Die Größe und Lage der Toleranzbänder von Bohrung und Welle bestimmen gemeinsam die Passungstoleranz: Die Größe der Passungstoleranz spiegelt die Passgenauigkeit von Bohrung und Welle wider; die Größe und Lage der Toleranzbänder spiegeln hingegen die Passgenauigkeit und die Art der Passung (Spiel, Übergang oder Übermaß) wider. Konkret gilt: Größe der Passungstoleranz = Größe des Toleranzbereichs; Größe und Lage des Passungstoleranzbereichs = Art der Passung.
5. Auswahl der Toleranzklasse
Die Toleranzklasse der Welle oder der Lagerbohrung, die mit dem Lager in Passung steht, muss auf die Lagerpräzision abgestimmt sein. Bei Wellen, die mit Lagern der Präzisionsklasse PO in Passung stehen, beträgt die Toleranzklasse üblicherweise IT6, bei Lagerbohrungen üblicherweise IT7; bei Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Rotationsgenauigkeit und Laufstabilität (z. B. bei Elektromotoren) sollte für die Welle die Toleranzklasse IT5 und für die Lagerbohrung die Toleranzklasse IT6 gewählt werden.
6. Auswahl der Toleranzzone
Je nach Größe der äquivalenten Radialbelastung P lassen sich drei Belastungsklassen unterscheiden: „leichte“, „normale“ und „schwere“ Belastung. Das Verhältnis zur Nenn-Dynamikbelastung C des Lagers ist wie folgt: leichte Belastung P < 0,06C, normale Belastung 0,06C < P < 0,12C, schwere Belastung 0,12C1
< P.
1. Toleranzbereich der Welle
Für Wellen, auf denen Radial- und Schrägkugellager montiert werden, ist der Toleranzbereich der entsprechenden Toleranztabelle zu entnehmen. In den meisten Fällen sollte bei rotierender Welle und fester radialer Belastungsrichtung (d. h. der Innenring des Lagers dreht sich relativ zur Belastungsrichtung) eine Übergangspassung oder eine Presspassung gewählt werden; bei stillstehender Welle und fester radialer Belastungsrichtung (d. h. der Innenring des Lagers steht relativ zur Belastungsrichtung still) kann eine Übergangspassung oder eine Passung mit geringem Spiel gewählt werden (ein zu großes Spiel ist nicht zulässig).
2. Toleranzbereiche für Gehäusebohrungen
Die Toleranzbereiche für Gehäusebohrungen von Radial- und Schrägkugellagern sind den entsprechenden Toleranztabellen zu entnehmen. Bei der Auswahl ist zu beachten: Bei Außenringen, die in Belastungsrichtung schwingen oder rotieren, sollte eine Spielpassung vermieden werden; die Größe der äquivalenten Radialbelastung beeinflusst ebenfalls die Wahl der Passung für den Außenring.
3. Auswahl der Lagergehäusekonstruktion
Sofern keine besonderen Anforderungen bestehen, werden für Wälzlager in der Regel einteilige Lagergehäuse verwendet. Geteilte Lagergehäuse dürfen nur verwendet werden, wenn die Montage schwierig ist oder „einfache Montage“ ein wesentlicher Faktor ist; sie sind nicht für zu enge oder hochpräzise Passungen geeignet (z. B. K7 und Passungen, die enger als K7 sind); beispielsweise dürfen für Lagerbohrungen mit der Toleranzklasse IT6 oder höher keine geteilten Lagergehäuse verwendet werden.
