Rulment cu role cu ace dimensiunile sunt guvernate de ISO 1206 și ISO 3245 pentru seriile metrice, dar cataloagele producătorilor importanți — INA (Schaeffler) și SKF — includ serii proprietare care se extind dincolo de acoperirea ISO și utilizează sisteme de desemnare diferite. Dimensiunile cheie care definesc un rulment cu role cu ace sunt diametrul alezajului (Fw sau d), diametrul exterior (D) și lățimea (C sau B). , împreună cu diametrul și lungimea rolei. Înțelegerea modului în care INA și SKF codifică aceste dimensiuni în numerele lor de piesă – și unde se aliniază sau se deosebesc de standardele ISO – este esențială pentru referințele încrucișate corecte, verificarea interschimbabilității și achiziții.
Parametrii dimensionali ai miezului rulmenților cu role cu ace
Înainte de a compara standardele producătorului, este necesar să se stabilească ce dimensiuni contează și ce controlează fiecare în performanța și instalarea rulmenților.
| Dimensiunea | Simbol | Ceea ce controlează |
|---|---|---|
| Diametrul alezajului | d/Fw | Potrivire arbore; diametrul de contact al inelului interior sau al rolei |
| Diametrul exterior | D | Potrivirea carcasei; dimensiunea plicului radial |
| Latime/lungime | C/B | Capacitate de încărcare; necesarul de spațiu axial |
| Diametrul rolei | Dw | Stresul de contact; viata la oboseala; limita de viteza |
| Lungimea rolei | Lw | Distribuția sarcinii; stres de margine |
| Înălțimea secțiunii | (D − d) / 2 | Definește geometria „acului”; compactitate radială |
Caracteristica geometrică definitorie a unui rulment cu role este raportul lungime-diametru al rolei. După definiția ISO, o rolă cu ac are un Raport Lw/Dw de 2,5 la 10 și un diametru al rolei de 5 mm sau mai puțin în majoritatea serielor standard. Această geometrie oferă o capacitate mare de încărcare radială într-o secțiune transversală radială foarte mică - avantajul fundamental față de rulmenții cu bile sau cu role cilindrice standard.
Standardele ISO pentru rulmenții cu role cu ace: ceea ce acoperă
Standardele ISO oferă cadrul dimensional de bază la care atât INA, cât și SKF fac referire pentru seriile lor de metrice standard. Standardele cheie sunt:
- ISO 1206: Acoperă rulmenții cu role cu ace cu inele prelucrate — atât cu cât și fără inele interioare. Definește dimensiunile limită (d, D, B) pentru seriile NA și ARN. Acesta este standardul ISO cel mai larg referit pentru interschimbabilitatea rulmenților cu ace cu inele prelucrate.
- ISO 3245: Acoperă rulmenții cu role cu ace în formă de cupă desenată - atât modele cu capăt deschis, cât și cu capăt închis - definind diametrul exterior, alezajul și lățimea pentru seriile HK și BK.
- ISO 3096: Specifică dimensiunile pentru rolele cu ac în sine (elementele de rulare individuale), inclusiv toleranțele de diametru și toleranțele de lungime - critice atunci când rolele sunt utilizate fără o cușcă direct pe un orificiu de arbore călit.
- ISO 1132: Acoperă clasele de toleranță și jocul intern, aplicabile pentru toate tipurile de rulmenți cu role cu ace.
Standardele ISO definesc numai dimensiunile limită — plicul exterior (d, D, B/C) care trebuie menținut pentru interschimbabilitate. Ele nu impun geometrie internă, cum ar fi numărul de role, designul cuștii sau jocul radial intern dincolo de clasele de toleranță definite. Acesta este motivul pentru care doi rulmenți conformi cu ISO de la producători diferiți cu dimensiuni de limită identice pot avea cote de încărcare și limite de viteză diferite.
Sistem de desemnare a rulmenților cu role cu ace INA (Schaeffler).
INA, parte a grupului Schaeffler, utilizează un sistem de desemnare în care prefixul seriei de rulmenți codifică atât tipul de rulmenți, cât și seria dimensională. Înțelegerea prefixului este cheia pentru a citi corect numerele de piesă INA.
Prefixele din seria INA și semnificația lor
- NK / NKI: Rulmenți cu role cu ace cu inel prelucrat fără inel interior (NK) și cu inel interior (NKI). Dimensiunile respectă ISO 1206. Exemplu: NK 35/20 — alezaj 35 mm, lățime 20 mm, fără inel interior.
- ARN/NA: Rulmenți cu role cu ace cu inel prelucrat fără inel interior (ARN) și cu inel interior (NA), serie de secțiuni grele. De asemenea, conform ISO 1206. Exemplu: ARN 4906 — un rulment cu secțiune grea cu Fw = 35mm, D = 47mm, C = 17mm.
- HK / BK: Rulmenți cu role cu ace trase conform ISO 3245. HK = capăt deschis; BK = capăt închis. Exemplu: HK 2516 - alezaj 25 mm, latime 16 mm.
- SCE / BCE: Rulmenți tip cupă trasați de la INA în inch pentru aplicații nord-americane, care nu sunt acoperiți de standardele metrice ISO.
- K: Ansambluri cu role de ac și cușcă (fără inele), utilizate acolo unde arborele și alezajul carcasei acționează ca canale de rulare. Exemplu: K 25×29×17 — diametru interior 25 mm, diametru exterior 29 mm, lățime 17 mm.
Cum codifică INA dimensiunile în numărul piesei
Pentru seriile NK și NKI, INA adaugă diametrul alezajului și lățimea direct după prefix, separate printr-o oblică: NK [alezajul]/[lățimea] . Pentru seriile ARN și NA, un număr din patru cifre codifică seria dimensiunilor și alezajul: primele două cifre indică seria (49 = lumină, 59 = mediu), iar ultimele două cifre codifică alezajul. De exemplu, ARN 4906 decodifică ca seria 49, codul alezajului 06 — care corespunde cu Fw = 35 mm conform tabelului de coduri ale alezajului INA (codurile alezajului de mai sus 04 urmează formula: codul alezajului × 5 = diametrul alezajului în mm pentru codurile 04 și mai sus în majoritatea seriei).
Sistemul de desemnare a rulmenților cu role cu ace SKF
SKF folosește o structură de desemnare paralelă care se aliniază cu seria ISO pentru rulmenții metrici standard, dar aplică diferite convenții de prefix și coduri de sufix pentru variantele interne. Sistemul SKF este conceput pentru a fi auto-descriptiv din numărul piesei.
Prefixe din seria SKF
- ARN/NA: Rulmenți cu ace cu inel prelucrat, echivalent direct cu dimensiunile RNA/NA și ISO 1206 ale INA. Exemplu: ARN 4906 de la SKF are dimensiuni de limită identice cu ARN 4906 de la INA — Fw = 35 mm, D = 47 mm, C = 17 mm — și este direct interschimbabil.
- HK / BK: Rulmenți tip cupă desenați conform ISO 3245, care se potrivesc cu denumirea INA HK/BK și dimensiunile limită. HK 2516 de la SKF este interschimbabil cu INA HK 2516 în ceea ce privește dimensiunile limită.
- NK: Rulmenți cu inel prelucrat fără inel interior, aliniați cu seria INA NK și ISO 1206.
- NKI: Cu inel interior, aliniat cu INA NKI.
- IR: Inele interioare pentru rulmenți cu role cu ace — utilizate cu seriile RNA sau NK unde este necesar un inel interior separat. Inelele interioare SKF IR și INA IR urmează aceleași dimensiuni ISO și sunt interschimbabile pentru seriile standard.
Codurile sufixelor SKF care afectează dimensiunile
SKF adaugă sufixe la denumirea de bază pentru a indica variantele care pot afecta specificațiile dimensionale sau de performanță:
- /P6, /P5: Clasa de toleranță — P6 este mai aproape decât în mod normal (clasa ISO 6); P5 este clasa de precizie (clasa ISO 5). Acestea afectează în mod direct toleranțele ale alezajului și ale diametrului exterior.
- TN9: Cușcă din poliamidă (armată cu fibră de sticlă) în loc de oțel — afectează viteza maximă, dar nu și dimensiunile limită.
- RS / 2RS: Etanșare cu buză simplă sau dublă - adaugă dimensiune axială în unele serii.
INA vs. SKF vs. ISO: comparație directă a dimensiunilor pentru seriile comune
Pentru seriile conforme cu ISO, dimensiunile limită INA și SKF sunt identice și complet interschimbabile. Următorul tabel confirmă acest lucru pentru cele mai utilizate tipuri de rulmenți cu role cu ace.
| Tip rulment | Denumirea INA | Denumirea SKF | Fw/d (mm) | D (mm) | C/B (mm) | Standardul ISO |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Pahar desenat, deschis | HK 2516 | HK 2516 | 25 | 32 | 16 | ISO 3245 |
| Cana trasa, inchisa | BK 2016 | BK 2016 | 20 | 26 | 16 | ISO 3245 |
| Prelucrat, fără inel interior | ARN 4906 | ARN 4906 | 35 | 47 | 17 | ISO 1206 |
| Prelucrat, cu inel interior | NA 4906 | NA 4906 | 30 | 47 | 17 | ISO 1206 |
| Ansamblu ac/cușcă | K 25×29×17 | K 25×29×17 | 25 | 29 | 17 | ISO 3030 |
| Fara inel interior (NK) | NK 35/20 | NK 35/20 | 35 | 45 | 20 | ISO 1206 |
Dimensiunile limită sunt identice pentru toate seriile conforme cu ISO enumerate mai sus. Interschimbabilitatea dimensiunilor limită nu garantează valori nominale de sarcină dinamice (C) sau valori de încărcare statică (C₀) identice, care sunt determinate de geometria internă și precizia de fabricație și variază între producători chiar și în cadrul aceleiași serii ISO.
Unde INA și SKF diferă de ISO
Ambii producători oferă serii de rulmenți care depășesc acoperirea ISO, care este locul în care referințele încrucișate devin mai complexe și înlocuirea directă necesită verificare.
Seria specifică INA Nu este în ISO
- Seria RNAO / NAO: Rulmenți cu role cu ace complet complet de la INA (fără cușcă) cu inele prelucrate — capacitate de încărcare radială mai mare decât echivalentele cu ace datorită umplerii maxime a rolelor. Acestea nu au o serie dimensională ISO directă și sunt proprietate INA în întreaga lor gamă.
- SCE / BCE (seria inci): Rulmenți cu cupă desenați în dimensiuni în inchi pentru echipamentele nord-americane. Desemnate în centimetri fracționali - de exemplu, SCE 108 are o gaură de 5/8 inch și lățimea de 1/2 inch. Acestea urmează standardul ABMA 18.2, nu ISO.
- Seria RSTO / STO: Role de șenile și suporturi de came cu interiorul rolelor cu ac — produse INA specifice aplicației în afara dimensiunilor standardului de rulmenți ISO.
Seria specifică SKF Nu este în ISO
- Seria NX: Rulmentul combinat cu role cu ace și axial de la SKF — integrează capacitatea de încărcare radială și axială într-o singură unitate. Fără echivalent ISO; dimensiunile sunt proprii SKF.
- Seria NKIA / NKIB: Rulmenți combinați cu role cu ace și cu bile cu contact unghiular. Disponibil atât de la SKF, cât și de la INA, cu denumiri corespunzătoare, dar nu sunt acoperite de standardele dimensionale ISO.
- ARN 49..-RS / NA 49..-2RS: Variante sigilate SKF ale seriei standard ISO — sigilii add 1–2 mm față de dimensiunea axială comparativ cu dimensiunea ISO deschisă. Înlocuirea dimensională directă pentru versiunea deschisă nu este posibilă fără verificarea lățimii carcasei.
Diferențe de evaluare a sarcinii: aceleași dimensiuni, performanță diferită
Acesta este cel mai important punct practic pentru inginerii care specifică rulmenți cu role cu ace: dimensiunile limită ISO identice nu înseamnă valori de sarcină identice . Nivelul de sarcină dinamică (C) și gradul de încărcare statică (C₀) depind de geometria rolei, numărul de role, calitatea materialului și toleranțele de fabricație - dintre care niciuna nu este fixată de standardele dimensionale ISO.
| Rulment | INA dinamică C (kN) | SKF Dynamic C (kN) | INA C₀ static (kN) | C₀ static SKF (kN) |
|---|---|---|---|---|
| ARN 4906 | 20.3 | 19.0 | 28.0 | 26.0 |
| NA 4906 | 20.3 | 19.0 | 28.0 | 26.0 |
| HK 2516 | 14.0 | 13.2 | 16.0 | 15.0 |
| NK 35/20 | 32.5 | 31.0 | 44.0 | 42.0 |
Diferențele prezentate mai sus - de obicei 5–10% între INA și SKF pentru aceeași denumire ISO — reflectă diferențele în optimizarea geometriei interne. Când un rulment funcționează în apropierea capacității nominale, utilizați întotdeauna capacitatea de încărcare specifică a producătorului din catalogul actual, nu o valoare ISO generică, pentru calcularea duratei de viață folosind L10 = (C/P)³ × 10⁶ / n formula.
Clasele de toleranță și dimensiunile de potrivire: acolo unde precizia contează
Pentru aplicații standard, atât INA, cât și SKF furnizează rulmenți cu role cu ace către Clasa de toleranta ISO Normal (PN) implicit. Pentru utilaje de precizie sunt disponibile clase superioare: P6, P5 și P4 în ordine crescătoare de precizie, cu alezaj și toleranțe de diametru exterior mai strâns.
Toleranța alezajului pentru un ARN de clasă normală 4906 (Fw = 35 mm) este 0 / −0,012mm conform ISO 1132. La clasa P6, aceasta se strânge la 0 / −0,008mm . Aceste toleranțe determină direct interferența arborelui sau potrivirea jocului și trebuie luate în considerare în proiectarea carcasei și a arborelui, în special în aplicațiile de poziționare de mare viteză sau de precizie.
Pentru cupa trasă din seria HK/BK, cupa exterioară este prin presare în orificiul carcasei. Toleranța OD al cupei este strâns controlată - de obicei 0 / -0,013 mm pentru un diametru exterior de 32 mm — pentru a se asigura că paharul nu se rotește în carcasă sub sarcină. Atât INA, cât și SKF respectă toleranțele ISO 3245 pentru seriile standard HK/BK, astfel încât calculele de potrivire sunt direct transferabile între producători.
Ghid practic de referință încrucișată: Înlocuirea între INA, SKF și ISO
Utilizați următorul proces de decizie atunci când faceți referințe încrucișate la rulmenți cu role cu ace între producători sau când verificați conformitatea ISO:
- Confirmați prefixul seriei de rulmenți. Dacă atât INA, cât și SKF folosesc același prefix (HK, BK, ARN, NA, NK, NKI, K), dimensiunile limită sunt conforme cu ISO și sunt interschimbabile pe d, D și B/C.
- Verificați cotele de încărcare din catalogul curent al fiecărui producător. Nu presupuneți că evaluările sunt identice - utilizați valorile reale C și C₀ pentru calculele de viață.
- Verificați diferențele de sufixe. O variantă sigilată (RS, 2RS) sau un sufix de clasă de precizie (P6, P5) modifică specificația - confirmați că rulmentul de schimb poartă același sufix sau că diferența este acceptabilă.
- Pentru seria inch sau seria proprie, utilizați instrumentul de referință încrucișat al fiecărui producător sau tabelul de echivalență din catalog — identitatea dimensională nu poate fi presupusă numai din desemnare.
- Pentru tipuri de rulmenți combinate sau integrate (NKIA, NX, RSTO), referințele încrucișate trebuie făcute prin compararea dimensiunilor complete, nu potrivirea prefixelor, deoarece aceste serii nu sunt complet standardizate între producători.
