メートル公差表ガイド: ISO 286 IT グレード、はめあい、ベアリングシート

検査官は 30 mm シャフトを 30.018 mm でマイク録音します。図面では公称 30 mm が必要ですが、問題はその部品が出荷されるか廃棄箱に送られるかということです。メートル公差テーブルは、公称サイズ帯域、基本偏差文字、公差等級という 3 つの入力が正しい順序で入力された場合に限り、数秒でその答えを返します。これらのうちの 1 つを間違えると、完全に使用可能なシャフトが廃棄される一方で、本当に緩んだジョイントがまだ組み立てに達することになります。表は複雑ではありません。それを読むと、問題が起こるところです。

まずは短い答えから。メートル公差表のすべての値は、ミリメートル単位のプラスまたはマイナスの数値ではなく、ミクロン単位のバンド幅です。 30 mm の IT7 ボアでは、21 ミクロン、つまり 0.021 mm のサイズ変動が許容されます。この 21 をミリメートルとして扱うこと、またはそれを半分のプラスまたはマイナス 10.5 ミクロンにすることは、私たちが受け取る検査報告書で最もよく見られる 2 つの間違いです。

すべてのメートル公差テーブルの背後にある 3 つの入力

ISO 286 はシステムを定義します。パート 1 では公差等級を規定し、パート 2 では最大 3150 mm のシャフトと穴の限界偏差をリストします。 ANSI B4.1 は、1000 分の 1 インチを使用して相当するインチをカバーしているため、同じメモ内で両方のシステムを引用した図面はそれ自体と一致しません。 1 つを選択し、許容範囲全体を通じてそれを使い続けます。

呼び径は最初の入力です。許容値はバンド単位で変化し、バンドの境界はほとんどの人が予想するよりも重要です。 30 mm フィーチャは 18 を超えて最大 30 mm の範囲に属しますが、30.5 mm フィーチャはすでに 30 を超えて最大 50 mm の範囲に移動しており、許容される変動はより広いです。

文字は 2 番目の入力です。小文字はシャフトを表し、大文字は穴を表します。この文字は、公称サイズそのものであるゼロ線を基準にして公差ゾーンがどこに位置するかを決定し、その位置によってジョイントがクリアになるかグリップするかが決まります。

グレードは 3 番目の入力です。 IT グレードは IT1 から IT18 まであり、数字が大きいほど帯域が広くなります。

では、実際のケースを読んでみましょう。 H7 までの 30 mm のボアは、18 を超えて最大 30 mm のバンドに収まります。 H は下方偏差が 0 の穴であるため、内径は 30.000 ～ 30.021 mm の範囲で測定できます。同じバンドの k6 との嵌合シャフトは 30.002 ～ 30.015 mm です。このジョイントは、最大 19 ミクロンのクリアランスまたは 15 ミクロンの干渉を備えたトランジション フィットであり、これがこのペアの完全なストーリーです。

IT グレード: 各ステップで実際に得られるもの

等級シリーズの各ステップの幅は、その上のステップよりも約 1.6 倍広いため、精度がすぐに高くなってしまうことを意味します。 50 mm のボアでは、IT8 は 39 ミクロンを許容し、通常は旋盤またはまともなマシニング センターから作成されます。 IT6 では 16 ミクロンが許可され、通常は研削を意味し、多くの場合、治具と追加の検査パスが必要になります。

グレードをジョブに合わせることにより、コストを管理できます。 IT5 と IT6 はゲージ マスター、スピンドル ジャーナル、精密ベアリング シートに属します。 IT7 は、ほとんどのベアリング ハウジング、ギアボックス ボア、油圧ボアをカバーします。 IT8 は、しっかりと固定するだけでよいプレスフィットに適しており、IT9 から IT11 は、荷重がかからないフィーチャの位置を特定する場合に使用できます。

後の議論を防ぐための 1 つのチェック: 2 つのコンポーネントの公差を測定の不確かさに加算し、その合計をジョイントが実際に必要とするクリアランス ウィンドウと比較します。合計がウィンドウより大きい場合、どの検査計画も設計を救済することはできません。

シャフトと穴のフィット: 文字を正しく読む

a から g までのシャフトの偏差はゼロラインよりも下にあるため、常に一致するホールをクリアします。文字 h は上部偏差をゼロに設定するため、シャフトが公称値より大きくなることはありません。文字 j と k、m と n は遷移ゾーンを形成し、p から zc は干渉としてゼロ ラインの上に位置します。穴は大文字で同じロジックに従い、パターンは A から G がクリア、H が公称値以上、J から N への移行、P から ZC への干渉を反映します。

大文字の H で書かれる穴基準は、ほとんどの機械設計のデフォルトです。これは、リーマ穴またはボア穴の方が保持しやすく、それに合わせてシャフトを研磨できるためです。シャフト基準は、完成したシャフト在庫または購入したシャフトが複数の異なるボアと嵌合する必要がある場合に、小文字の h で表示されます。

テーブルからベアリングシートまで

ほとんどのベアリングの適合を決定するルールは荷重の方向です。負荷が内輪に対して回転する場合、内輪はシャフトに干渉する必要があり、外輪はハウジング内に小さな隙間を持って配置する必要があります。ホイールハブのように外輪に回転荷重がかかる場合、数値が入れ替わり、ハウジングが干渉します。

実際には、k5 または k6 のシャフトは通常の負荷に対応し、m5 または m6 はより重い負荷に適しています。固定外輪は通常、H7 または J7 ハウジング内で動作します。外輪が回転すると、K7 または M7 がより安全な開始点となり、穴は真円度を保つためにハウジングを組み立てた後に研削によって仕上げられることがよくあります。モデルの選択は、フィットそのものと同じように注意する必要があり、このガイドは、 軸受モデルの選択 許容範囲を決定する前に生じる負荷と速度に関する質問について説明します。

32および33シリーズ複列アンギュラ玉軸受 シャフトとハウジングの嵌合ガイドの後、これらの複列アンギュラコンタクトベアリングはラジアル荷重とアキシアル荷重の組み合わせに適します。 32 シリーズはより大きな軸方向容量を提供します。 製品を見る→

住宅の材質によっても答えは変わります。アルミニウムは、摂氏 1 度あたり 1 メートルあたり約 23 ミクロンで膨張します。一方、スチールの場合は 11 ～ 12 です。そのため、ベンチ上では適切なアルミニウム ハウジングでも、動作温度ではグリップ力が失われる可能性があります。このような用途では、初期の嵌合をよりしっかりと行う必要があり、そうでない場合はハウジングにスチール製インサートが必要になります。

フィット、クリアランス、プリロード: 表には示されていないもの

しまりばめによりベアリングの内部すきまの一部が奪われます。実際のルールとして、直径のしめしろのおよそ 70 ～ 80% がラジアル内部すきまの減少に変換され、薄肉のリングや中空シャフトではその割合が増加します。したがって、30 mm ボアの k6 シートでは、機械が稼働する前に 10 ～ 12 ミクロンのクリアランスが消費される可能性があります。

CN や C3 などの ISO 5753 グループは、まさにこの理由のために存在します。すきまグループは、はめあいの計算前ではなく、その後に選択する必要があります。CN の下端から始まり、はめあいに対して 11 ミクロン損失するベアリングは予圧がかかり、高温になる可能性があるためです。プリロードされた配置も検証ステップが必要で、通常は組み立てられたシャフトのトルクチェックや、短期間のならし時の温度上昇測定が行われます。

52および53シリーズ複列アンギュラ玉軸受 クリアランス グループと運転騒音が重要な場合、これらの複列アンギュラ コンタクト ベアリングは、スピンドル、風力発電、ホイール ハブ、ポンプにシールと潤滑のオプションを提供します。 製品を見る→

アセンブリが高速で動作することが予想される場合、取り付けは騒音にも影響します。シートが緩すぎるとリングがクリープし、目に見える磨耗が現れるずっと前に、クリープが低周波のゴロゴロ音として現れます。

テーブルが停止してパートが始まる場所

温度は最初の盲点です。鋼は摂氏 1 度ごとに 1 メートルあたり約 11.5 ミクロン成長します。 20 度の基準ではなく摂氏 30 度で測定した 100 mm の鋼製ボアは、認定サイズより約 11.5 ミクロン大きく、80 ～ 120 mm を超える帯域では、IT7 公差の幅はわずか 35 ミクロンであるため、ドリフトだけで公差の 3 分の 1 が消費されてしまいます。

2番目は測定の不確かさです。優れた手動マイクロメーターは、熟練したオペレーターが管理する部品上でプラスまたはマイナス 2 ミクロンを維持します。ゲージの校正、部品の温度、技術が追加されると、4 ～ 6 ミクロンが現実的な数値になります。この数値は、許容範囲の外ではなく、許容範囲の内側に収まる必要があります。

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3番目はジオメトリです。サイズ表には、真円度、円筒度、テーパー、表面仕上げについては何も記載されていません。 3 つのローブのあるボアは、2 点マイクロメーター チェックに合格しても、ガタガタしたり固着したりする嵌合が発生する可能性があります。プレスフィットでは通常、約 0.4 ミクロン Ra 未満の表面仕上げが必要です。これは、粗い表面は組み立て中にせん断され、計算したしめしろの一部が静かに返されるためです。

フィット感を承認する前の実際的なチェック

1. 数値を比較する前に、両方の図面で公称バンド、規格、単位系を確認してください。
2. テーブルの値をミクロンからミリメートルに変換し、クラス コードだけでなく実際の制限を図面に書き込みます。
3. 負荷が内輪と外輪のどちらで回転するかを識別し、負荷リングにしめしろがあることを確認します。
4. 必要な内部クリアランスから予想されるクリアランス損失を差し引き、クリアランス グループが依然としてアプリケーションに適合していることを確認します。
5. 合格または不合格の前に、部品を基準温度まで浸し、校正を含む測定機器を検証します。
6. 形状と仕上げを別々に検査します。サイズだけではフィット感を表しません。

このようなことによって、メトリック許容差テーブルの信頼性が低下することはありません。これは単に、表からサイズ バンドが得られ、ジョイントに関するその他のすべては荷重方向、温度、クリアランス損失、および形状から得られることを意味します。私たちは構築します 高精度、低騒音の複列アンギュラ玉軸受 および深溝ベアリングは、同じ ISO 286 規則に準拠しており、公差チェーンは製図板上だけでなく組み立て時に再度チェックされます。はめ合いが重要な場合は、ジョイントを 1 つ構築し、組み立て力を測定して、表の予測を部品に確認させます。