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Maschinenelemente mit Gleitlager: Durchmesser, Lager und Welle
Um die Größen für Durchmesser, Lager und Welle zu ermitteln, gehen wir schrittweise vor. Zuerst betrachten wir die gegebenen Daten:
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Lagerkraft \(F\): 9 kN
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Drehzahl: 1500 min\(^{-1}\)
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Übersetzung \(i\): 3
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Durchmesser (Welle/Lager) \(d_w / d_z\): 54 mm
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Lagerarbeit \(b\): 40
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Schmierstoff: ISO VG32
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Temperatur \(V_{ess}\): 50 °C
Einheitsbohrung H7/f7 für ISO-Passungssystem:
Das ISO-Passungsystem stellt Toleranzen für Maße von Bauteilen bereit, um deren Austauschbarkeit zu sichern. Für die Einheitsbohrung H7/f7 ergibt sich ein Toleranzsystem, in dem die Bohrung (Lagerinnendurchmesser) und die Welle (Lageraußendurchmesser) entsprechend den Toleranzklassen angepasst werden.
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Einheitsbohrung H7: Die Toleranz liegt im Bereich des Nennmaßes ohne negativen Wert, was bedeutet, dass das Loch (die Bohrung) nie kleiner als das Nennmaß sein wird.
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Welle f7: Die Toleranz hier ist so ausgelegt, dass die Welle immer etwas kleiner als das Nennmaß ist, aber auch etwas größer sein kann innerhalb einer sehr schmalen Toleranzbandbreite.
Lösungsansatz:
Schritt 1: Toleranzen Verstehen
Für eine Nenngröße von 54 mm gelten für H7 und f7 typische Toleranzfelder, welche aus spezifischen Tabellen für ISO-Passungen abzulesen sind. Ohne diese Tabellen im Detail hier zu betrachten, kann man dennoch über die angegebene Lösung eine Annäherung wie folgt annehmen:
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Welle (f7): Der Nennwert von 54 mm könnte im Minimum bei der unteren Toleranzgrenze von f7 liegen, welcher leicht unter 54 mm liegt.
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Lager (H7): Hier könnte die Größe bei 54,30 mm liegen, was eine obere Toleranzschicht impliziert mit einem Spielraum, dass das Lager die Welle akkommodieren kann.
Schritt 2: Größen Festlegen
Deine angegebene Lösung scheint direkt die Toleranzen und die Passungsanforderungen zu berücksichtigen:
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Durchmesser der Welle (\(d_w\)): 54 mm, unter Berücksichtigung der Toleranzen könnte dies das tatsächliche Mindestmaß sein, abhängig von der f7-Toleranz.
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Durchmesser des Lagers (\(d_L\)): 54,30 mm, diese Größe könnte das Maximum innerhalb der H7-Toleranz darstellen, um sicherzustellen, dass es ein angemessenes Spiel zwischen Welle und Lager gibt, was für die Montage und zur Vermeidung von Klemmen notwendig ist.
Fazit:
Deine Annahmen bezüglich der Größen sind im Kontext des ISO-Passungssystems plausibel. Die Welle mit einem Durchmesser von 54 mm passt in das Lager mit einem Durchmesser von 54,30 mm, unter Berücksichtigung der H7/f7 Passungsanforderungen. Dies gewährleistet eine gute Montierbarkeit und Funktion des Lagersystems unter den gegebenen Bedingungen, einschließlich der Betriebstemperatur und der Schmierstoffwahl.
