Rowki pod pierścienie Segera według DIN 471 i DIN 472

Tablica DIN 471: rowek na wałku

Pierścienie osadcze zewnętrzne, zakładane na wałek. 44 rozmiary od 3 do 100 mm.

Tablica DIN 472: rowek w otworze

Pierścienie osadcze wewnętrzne, pracujące w rowku wykonanym w otworze. 24 rozmiary od 10 do 100 mm. Kierunek głębokości jest przeciwny niż na wałku: średnica rowka d2 jest większa od nominalnego otworu d1.

Co te liczby znaczą

Rowek pod pierścień osadczy potrafi wyglądać niewinnie. Jedno podtoczenie, dwa wymiary na rysunku i temat niby zamknięty. A potem przy montażu okazuje się, że pierścień wchodzi za luźno, nie dochodzi do rowka albo szczypce mają tyle miejsca co konstruktor na poprawki po wysłaniu dokumentacji.

Dlatego ta tabela nie jest tylko listą średnic. Ma pomóc odczytać, co oznaczają wymiary rowka pod Seger, gdzie kończy się wymiar pierścienia, a gdzie zaczyna wymiar detalu. Seger to nazwa potoczna. Pochodzi od firmy Seeger, pisanej przez dwa „e”. W rysunku i doborze trzymajmy się jednak norm: DIN 471 dla pierścieni zewnętrznych na wałek oraz DIN 472 dla pierścieni wewnętrznych do otworu.

Jeśli potrzebujesz szybko policzyć jeden konkretny rozmiar, wygodniejszy będzie kalkulator rowka pod pierścień osadczy. Ten artykuł jest do czegoś innego: do czytania tablic, porównywania zakresów i sprawdzenia, czy wymiar na rysunku ma ręce i nogi.

Skąd są liczby w tabelach

Tablice pokazują komplet rozmiarów, z których korzysta kalkulator. Sama norma sięga dalej: wykonanie normalne obejmuje zakres 3-300 mm, a wzmocnione 15-100 mm.

Tablice w artykule nie są ręcznie przepisaną kopią obok kalkulatora. Renderer bierze wiersze z tego samego pliku danych, z którego korzysta silnik doboru. Dzięki temu, jeśli kiedyś zostanie rozszerzony zakres średnic albo poprawiony pojedynczy rekord, tabela i kalkulator nie zaczną żyć osobnym życiem. To ważne, bo przy takich wymiarach jeden przecinek potrafi zrobić różnicę między pierścieniem, który siada w rowku, a pierścieniem, który tylko ładnie wygląda w BOM.

W danych jest też jawnie zapisana korekta dla wałka d1 = 9 mm: grubość pierścienia s przyjęto jako 0,80 mm, a nie 1,00 mm. Powód jest techniczny, nie kosmetyczny. Przy m = 0,90 mm pierścień o grubości 1,00 mm byłby grubszy od rowka. Taki zapis wyglądałby jak drobna literówka w tabeli, ale na warsztacie zamieniłby się w pytanie, kto ma to teraz ratować. Zwłaszcza przy małych rowkach, gdzie luz nominalny ma tylko 0,10 mm.

Tolerancje: dlaczego klasa zmienia się ze średnicą

W tablicach rowków klasa tolerancji d2 nie jest stała. To nie jest kaprys osoby, która robiła tabelę. Przy małych średnicach ta sama klasa dokładności daje inne wartości odchyłek niż przy dużych, a norma rozdziela zakresy tak, żeby rowek był wykonalny i miał sens montażowy.

Dla rowka na wałku d2 przechodzi przez h10, h11 i h12. Mała litera h oznacza pole tolerancji wałka, więc górna odchyłka jest równa zero. Dla rowka w otworze występuje H11, H12 i w szerszym zakresie danych H13. Duża litera H oznacza pole otworu, więc dolna odchyłka jest równa zero. Niby tylko wielkość litery, a na rysunku może uratować detal przed wykonaniem w złą stronę.

W praktyce zapis na rysunku powinien prowadzić wykonawcę bez zgadywania. Jeśli w tablicy jest d2 = 42,5 h12, to nie zapisuj samego 42,5. Jeśli szerokość rowka jest m = 1,85 H13, to też nie warto zostawiać jej jako gołej liczby. Przy obróbce rowek zwykle i tak powstaje konkretnym nożem, frezem albo cyklem podtoczenia. Tolerancja mówi, gdzie ten wymiar ma się zmieścić po wykonaniu, a nie po optymistycznym spojrzeniu na model 3D.

Na co uważać przy projektowaniu

• Odległość od czoła n. Rowek nie powinien lądować tuż przy krawędzi wałka albo otworu. Dla wałka 45 mm minimalne n wynosi 3,8 mm. Jeśli zostawisz mniej, osłabiasz krawędź, ryzykujesz problem z fazą i utrudniasz obróbkę. CAD zwykle tego nie skomentuje. Technolog już tak.

• Luz osiowy. Pierścień osadczy nie jest precyzyjnym oporem osiowym bez luzu. Dla 45 mm nominalny luz wynosi 0,10 mm, a maksymalny, po uwzględnieniu szerokości m w H13, 0,24 mm. W tablicy tego nie znajdziesz, bo to wynik, a nie wymiar rowka: liczy go kalkulator. Jeśli tuleja albo łożysko ma siedzieć osiowo bez wyczuwalnego przesuwu, potrzebujesz dodatkowego dystansu, podkładki albo innego sposobu bazowania.

• Rowek jako karb. Na wałku obciążonym zmiennie rowek jest koncentratorem naprężeń. Jeżeli w tym miejscu masz moment zginający, drgania albo udar, samo dobranie pierścienia z tabeli nie zamyka tematu. Warto sprawdzić przekrój, promienie, materiał i to, czy pierścień faktycznie musi siedzieć akurat tam.

• Dostęp szczypcami. Wymiary a, b, dp i średnice swobodne pierścienia są po coś. Montaż potrzebuje miejsca na rozgięcie albo ściśnięcie pierścienia. Jeżeli obok rowka wstawisz wysoką piastę, kołnierz albo osłonę, to na ekranie nadal będzie pięknie. Przy stanowisku montażowym zrobi się mniej poetycko.

• Obciążenie osiowe. Pierścień Segera jest zabezpieczeniem osiowym, ale nie magicznym zamiennikiem stopnia wału, nakrętki łożyskowej albo porządnej pokrywy. Tabela podaje geometrię. Nie podaje dopuszczalnej siły osiowej dla krawędzi rowka, pierścienia i materiału detalu.

Jak zapisać rowek na rysunku

Weźmy konkretny przykład z silnika: pierścień na wałek d1 = 45 mm. Wynik to DIN 471 - 45x1,75. Rowek ma d2 = 42,5 h12, szerokość m = 1,85 H13, głębokość t = 1,25 mm i minimalną odległość od czoła n = 3,8 mm.

Granice z tolerancji są równie ważne jak nominał. Dla tego przykładu średnica rowka d2 ma zakres 42,25-42,50 mm, bo h12 ma górną odchyłkę 0. Szerokość m ma zakres 1,85-1,99 mm, bo H13 idzie od zera w górę. Luz osiowy liczony przez silnik wynosi 0,10 mm nominalnie i 0,24 mm maksymalnie przy nominalnej grubości pierścienia.

Na rysunku można to zapisać prosto: pierścień osadczy DIN 471 - 45x1,75; rowek: d2 42,5 h12; m 1,85 H13; t 1,25; n min. 3,8. Jeżeli firmowy standard rysunkowy ma osobny symbol rowka, trzymaj się standardu. Ważne, żeby wykonawca dostał d2, m, t, n i tolerancje, a nie tylko hasło „rowek pod Seger”. Hasło jest dobre przy kawie. Na produkcji mniej.

Tabela czy kalkulator

Tabela jest dobra, kiedy chcesz porównać kilka średnic, sprawdzić zakres tolerancji albo zobaczyć, jak zmienia się głębokość rowka. Przydaje się też wtedy, gdy przeglądasz rysunek od kogoś innego i chcesz szybko złapać podejrzany wymiar.

Do pojedynczego doboru szybciej użyć kalkulatora rowka pod pierścień osadczy. Wpisujesz średnicę, wybierasz wałek albo otwór i od razu dostajesz rowek, granice tolerancji oraz luz osiowy. Tabela zostaje jako kontrola i kontekst. Kalkulator jako narzędzie robocze przy konkretnym wymiarze.

Przy sprawdzaniu dokumentacji śrubowej podobną rolę pełni tabela gwintów metrycznych: zestawia skoki, klucze i długości gwintu DIN 931.

Źródła i zakres danych

Przepisane. Wymiary d1, s, d2, m, n i geometria pierścienia pochodzą z tablic DIN 471 dla wałka oraz DIN 472 dla otworu, dla wykonania normalnego. Plik źródłowy nie zapisuje wydania normy ani dostępu do jej pełnego, płatnego tekstu. Dlatego tablica jest pomocą projektową, a przy zamówieniu trzeba sprawdzić aktualną kartę producenta. Strona pokazuje 44 średnice DIN 471 od 3 do 100 mm i 24 średnice DIN 472 od 10 do 100 mm. Zapisany zakres normy jest szerszy: 3-300 mm dla wykonania normalnego i 15-100 mm dla wzmocnionego.

Obliczone. Głębokość t wynika z geometrii: (d1 - d2) / 2 na wałku i (d2 - d1) / 2 w otworze. Luz osiowy nominalny to m - s, a maksymalny na stronie korzysta z górnej granicy szerokości rowka m w klasie H13 i nominalnej grubości s. Wyniki obliczeń są zaokrąglane do 0,001 mm. Klasy d2 i m są przepisywane z zapisanych zakresów tolerancji, nie dobierane uznaniowo.

Punkt startowy. W tablicach wymiarowych nie ma praktycznych punktów startowych. Liczby są przepisane albo obliczone; nie opisują dopuszczalnego obciążenia osiowego.

Korekta autora. Dla wałka d1 = 9 mm źródłowa tabela podawała s = 1,00 mm przy m = 0,90 mm. Pierścień byłby więc grubszy od rowka. Przyjęto s = 0,80 mm, ponieważ w tym zakresie m = s + 0,10 mm, a sąsiedni rozmiar d1 = 8 mm także ma s = 0,80 mm. To decyzja autora wobec sprzecznego źródła, nie wartość potwierdzona bezpośrednio w drugim dokumencie.