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Toleranzen und Passungen1. Ziele von Toleranzen und Passungen2. Grundbegriffe3. Allgemeintoleranz4. Gussrohteile5. Einhaltung von Toleranzen6. ISO-Toleranz-System7. Passtabelle in Zeichnung8. Passungen
Inhalt
203
400
400
500
Ziele
203
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400
500
Schreib-tisch
Ziele
Möbelhaus Sägmeier
BettNeu !!! 200x100 cm
Restposten 77 Euro
Ziele
203
400
400
500
BettSchreib-tisch
?
Ziele
• je genauer, desto teurer !• Funktion erfüllt ?• Zusammenspiel mit anderen Teilen erfüllt ?• Austauschbarkeit ?
⇒Toleranzen:
So groß wie möglich- so fein wie nötig
Grundbegriffe 1
Beispiel 1:50 +0,011
-0,005
Toleranzangaben zukünftig diegleiche Schriftgröße wie dasNennmaß
Grundbegriffe 2
Beispiel 1:50 +0,011
-0,005
O50
+0,0
11-0
,005
Grundbegriffe 2
Beispiel 1:50 +0,011
-0,005Nennmaß N: 50 mmOberes Abmaß Ao: 0,011 mmUnteres Abmaß Au: -0,005 mm
Ao
Au
Höchstmaß Go: 50,011 mmMindestmaß Gu: 49,995 mm
=>GoT
Maß-Toleranz T:T=Go-Gu=Ao-Au: 0,016 mm
=>
N GuDas Ist-Maß I muß zwischen denGrenzmaßen Go,Gu liegen
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
Grundbegriffe 2
Beispiel 2:50 +0,033
+0,017Nennmaß N: 50 mmOberes Abmaß Ao: 0,033 mmUnteres Abmaß Au: 0,017 mm
Ao
Au
N
Null-linie
Go
Gu
Höchstmaß Go: 50,033 mmMindestmaß Gu: 50,017 mm
=>T
Maß-Toleranz T:T=Go-Gu=Ao-Au: 0,016 mm
=>
Das Toleranzfeld kann auch ober-oder unterhalb der Nulllinie liegen
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
Grundbegriffe 3
• Ein toleriertes Maß kann auch über Allgemeintoleranzen definiert sein
• DIN ISO 2768 T1 für Längen- und Winkelmaße• Angabe im Schriftfeld• gilt dann für alle Maße, sofern in Zeichnung nicht toleriert
Allgemein-toleranzISO 2768-m
O50 O50 0,2+-ja nein
Allgemein-Toleranz
• Ein toleriertes Maß kann auch über Allgemeintoleranzen definiert sein
• DIN ISO 2768 T1 für Längen- und Winkelmaße• Angabe im Schriftfeld• gilt dann für alle Maße, sofern in Zeichnung nicht toleriert• 4 Toleranzklassen f, m, c, v• Werte der Allgemeintoleranz => Hoischen S.167 Tab. 1• Angabe des 2. Buchstaben betrifft Form- u. Lagetoleranz(nächste Vorlesung)
Allgemein-Toleranz
Allgemein-toleranzISO 2768-mK
• Gussrohteile haben eine eigene Allgemeintoleranz (CT)• DIN 1680 T1 und T2 => Hoischen S.170 Tab. 1
• Gussrohteile brauchen Bearbeitungszugaben (RMA)• DIN ISO 8062 => Hoischen S.170 Tab. 2
• Angabe im Schriftfeld z.B.GusstoleranzISO 8062 - CT 12 - RMA F
Gussrohteile
• Vorgegebene Maße müssen kontrollierbar seinz.B. Außendurchmesser mit Bügelmeßschraube
Einhaltung von Toleranzen 1
• Vorgegebene Maße müssen kontrollierbar sein• z.B. Außendurchmesser mit Bügelmeßschraube• Ist-Maß ablesen und mit Zeichnungsangabe vergleichen• absolut genaue Fertigung nicht möglich, bei geringen Toleranzen hohe Kosten (Werkzeugverschleiß etc.)
⇒ Toleranzfeld erforderlich⇒ genaues Maß nicht entscheidend, nur Einhalten des
Toleranzfeldes• Teil ist gut <-> schlecht ?Teil ist in Toleranz <-> außer Toleranz
⇒ Prüfen mit Grenzlehre (Grenzrachenlehre/ Grenzlehrdorn)
Einhaltung von Toleranzen 1
• Grenzlehre enthält Höchstmaß und Mindestmaß
• passt Teil nicht durch Höchstmaßseite oder fälltdurch Mindestmaßseite => schlecht, sonst gut
Grenzrachenlehre Grenzlehrdorn
• einfacher• sicherer• schneller
Einhaltung von Toleranzen 2
• Grenzlehre sehr teuer => Großserie• Großserie => möglichst wenige Toleranzfelder• auch bei Anschlussmaßen von Zukaufteilen möglichst nur 1 Toleranzfeld (z.B. Wälzlager)
DIN ISO 286
• einheitliche Toleranzen gestuft nach funktionalen undwirtschaftlichen Gesichtspunkten
⇒ Tabellen im Aufgaben-Skript (beide letzte Seiten)= Roloff/Matek Tabellenbuch Tab. 2-1 u. 2-2
Einhaltung von Toleranzen 3
Aufbau der Kurzzeichen
N Buchstabe Zahl z.B. 50 H 7
• Nennmaß N = Nulllinie
• Buchstabe = Welle / Bohrung (klein / groß)Abmaß A zu Nennmaß N abh. vom NennmaßTab. 2-2, 2-3=> Konstruktions-bestimmt
• Zahl: Grundtoleranz T in 20 Stufen 01-18IT“Zahl“ = Grundtoleranzgrade (Tab. 2-1)IT: Abkürzung für „Internationale Toleranz“
Breite des Toleranzfeldes=> Fertigungs-bestimmt
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
ISO-Toleranz-System 1
• Nennmaß N 50 mm• Kleiner Buchstabe => Welle
Buchstabe: Lage zu Nennmaß jAu bzw. Ao Au = -5µm
AuN
• Nennmaß N 50 mm• Großer Buchstabe => Bohrung
Buchstabe: Lage zu Nennmaß HAu bzw. Ao Au = 0µm
AuN
• bestehend aus Nennmaß, 1 Buchstaben und 1 Zahlz.B 50j6 50H7
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
ISO-Toleranz-System 2
• bestehend aus Nennmaß, 1 Buchstaben und 1 Zahlz.B 50j6
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
ISO-Toleranz-System 2
• bestehend aus Nennmaß, 1 Buchstaben und 1 Zahlz.B 50H7
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
ISO-Toleranz-System 2
• Nennmaß 50 mm• Kleiner Buchstabe => Welle Lage zu Nennmaß Au = -5µm
Zahl = Größe des Toleranzfeldes T = 16µm
• Nennmaß 50 mm• Großer Buchstabe => BohrungLage zu Nennmaß Au = 0µm
Zahl = Größe des Toleranzfeldes T = 25µm
Au
T
N
• bestehend aus Nennmaß, 1 Buchstaben und 1 Zahlz.B 50j6 50H7
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
AuN
T
ISO-Toleranz-System 2
• bestehend aus Nennmaß, 1 Buchstaben und 1 Zahlz.B 50j6 50H7
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
ISO-Toleranz-System 2
• Nennmaß 50 mm• Kleiner Buchstabe => Welle Lage zu Nennmaß Au = -5µm
• Zahl T = 16µm
50
• Nennmaß 50 mm• Großer Buchstabe => BohrungLage zu Nennmaß Au = 0µm
• Zahl T = 25µm
50
Au
T
N
• bestehend aus Nennmaß, 1 Buchstaben und 1 Zahlz.B 50j6 50H7
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
AuN
T
+0,011-0,005
+0,0250,000
ISO-Toleranz-System 2
Messzeuge Feinmessgeräte
ISO-Toleranz-System 3
allgemeiner Maschinenbau
Spanlose Fertigung Walzen, Schmieden
Übung
Bestimmen Sie die Abmaße für:
65H7
65h6
65p5
65M6
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
ISO-Toleranz-System 4
Bestimmen Sie die Abmaße für: 65H7 T=30
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
ISO-Toleranz-System 5
Toleranzbreite Tabelle 2-1
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
ISO-Toleranz-System 5
Bestimmen Sie die Abmaße für: 65H7 T=30 Au=0
Großer Buchstabe => Bohrung Tabelle 2-3
Bestimmen Sie die Abmaße für: 65h6 T=19
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
Toleranzbreite Tabelle 2-1
ISO-Toleranz-System 6
Bestimmen Sie die Abmaße für: 65h6 T=19 Ao=0
Kleiner Buchstabe => Welle Tabelle 2-2
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
ISO-Toleranz-System 6
Bestimmen Sie die Abmaße für: 65p5 T=13
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
Toleranzbreite Tabelle 2-1
ISO-Toleranz-System 7
Bestimmen Sie die Abmaße für: 65p5 T=13 Au=+32
Kleiner Buchstabe => Welle Tabelle 2-2
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
ISO-Toleranz-System 7
Bestimmen Sie die Abmaße für: 65M6 T=19
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
Toleranzbreite Tabelle 2-1
ISO-Toleranz-System 8
Großer Buchstabe => Bohrung Tabelle 2-3
Bestimmen Sie die Abmaße für: 65M6 T=19 Au=-11+δ
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
ISO-Toleranz-System 8
δ aus letzte Spalte von Tab. 2-3
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
ISO-Toleranz-System 8
Bestimmen Sie die Abmaße für: 65M6 T=19 Au=-11+δ
δ (ΙΤ6)= 6
Übung
Bestimmen Sie die Abmaße für:
65H7 = 65 T=30; Au=0; Ao=Au+T=+30
65h6 = 65 T=19; Ao=0; Au=Ao-T=-19
65p5 = 65 T=13; Au=+32; Ao=Au+T=+45
65M6 = 65 T=19; Ao=-11+δ; δ=6; Ao=-5Au=Ao-T=-24
+0,0300,0000,000-0,019+0,045+0,032-0,005-0,024
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
ISO-Toleranz-System 8
Besonderheiten
• der mittlere Wellen-(Bohrungs)durchmesser steigt, je weiter hinten (vorn) im Alphabet der Buchstabe steht
• Buchstabe H,h liegt immer an der Nulllinie
• Bei H liegt das Toleranzfeld oberhalb der Nulllinie
• Bei h liegt das Toleranzfeld unterhalb der Nulllinie
• Welle immer eine Toleranzklasse besser als Bohrung, um günstige Fertigung zu erreichen z.B. H7/f6
ISO-Toleranz-System 9
Übersetzungstafel
Passmaß Höchstmaß Mindestmaß
65 H7 65,030 65,000
65 h6 65,000 64,981
65 p5 65,045 65,032
65M6 64,995 64,976
65H7 = 65
65h6 = 65
65p5 = 65
65M6 = 65
+0,0300,0000,000
-0,019+0,045+0,032-0,005-0,024
Passtabelle in Zeichnung
Welche der tolerierten Teile aus der Übung lassen sichimmer kraftfrei montieren?
Welle
Bohrung 65h6 (max 65,000) 65p5 (max 65,045)
65 H7(min 65,000) ja nein
65 M6(min 64,976) nein nein
Passungen 1
Welche der tolerierten Teile aus der Übung lassen sichbei günstiger Toleranzlage kraftfrei montieren?
Welle
Bohrung 65h6 (min 64,981) 65p5 (min 65,032)
65 H7(max 65,030) ja nein
65 M6(max 64,995) ja nein
Passungen 2
Begriffe• Passung = Zusammenspiel zweier tolerierter Teile• Passung: Die Teile haben das gleiche Nennmaß• Das Nennmaß N kann ganzzahlig oder dezimal sein
z.B. 32; 15; 8,75; 0,5
• Spiel S = IBohrung – IWelle (immer positiv)
• Übermaß Ü = IWelle – IBohrung (immer positiv)
• Mindestspiel = Gu,Bohrung – Go,Welle (immer positiv)
• Höchstspiel = Go,Bohrung - Gu,Welle (immer positiv)
ÜS
Mindestspiel Höchst-spiel
• Mindestübermaß = Gu,Welle - Go,Bohrung (immer positiv)
• Höchstübermaß = Go,Welle - Gu,Bohrung (immer positiv)
Mindest-übermaß
Höchst-übermaß
N: Nennmaß A: Abmaß G: Grenzmaß T: Maß-Toleranz I: Ist-Maß
Passungen 3
• Übergangspassung Bohrung <-> Welle entweder Übermaß
oder Spielje nach Ist-Maßen
Passungen 4
Begriffe• Spielpassung
Bohrung <-> Welle immer Spiel
• Übermaßpassung Bohrung <-> Welle immer Übermaß
Ü S
Begriffe• Trotz Stufung nach DIN 208 immer noch weit mehr Toleranzen als normalerweise nötig
⇒ Welle oder Bohrung auf eine Toleranzlage festgelegt
• System Einheitsbohrungalle Bohrungen erhalten Toleranzlage HPassung durch Variation Toleranzlage Welle
Vorteil: Fertigung Bohrung mit wenigen Einheitswerkzeugen, Welle keine speziellen Werkzeuge nötig => Lagerhaltung
Passungen Eigenfertigung immer Einheitsbohrung
Passungen 5
• System Einheitswellealle Wellen erhalten Toleranzlage hPassung durch Variation Toleranzlage Bohrung
Vorteil: genormte Wellen (Zukaufteile) können in größeren Serien hergestellt werden => Kosten
nur bei Zukaufteilen sinnvoll
• Angabe einer Passung in der Zeichnung:
z.B. 50 H7/p6 oder 50 H7p6
Passungen 6
• Toleranzfelder für Wälzlager
• Wälzlager = Zukaufteile in Großserie• Innen- wie Außenbohrung mit fester Toleranz (Kosten)• Eigenkonstruktion muss diesen Toleranzlagen angepasst werden
Passungen 7
Funktion der Passung von Wälzlager1. Wälzlager müssen sich fest an der Welle bzw. in der
Bohrung abstützen, sonst reduzierte Lebensdauer2. Wird ein Wälzlager gleichzeitig axial auf die Welle und
in die Bohrung gepresst, tritt innerer Zwang auf => SchädenLösung: Je Lager ein Ring verschieblich (lose)
3. Dehnt sich durch Erwärmung z.B. die Welle stärker als das Gehäuse aus und beide Lager sitzen fest, tritt innerer Zwang auf => SchädenLösung: Mindestens ein Ring eines Lagers verschieblich
Ergebnis: Lagerringe müssen sowohl lose als auch fest sitzen können
Passungen 8
Bei welchem Ring schadet ein loser Sitz am wenigsten?
Umlaufende Last (Umfangslast) = Welle wandert = fester Sitz
Punktlast = Welle steht = loser Sitz
Passungen 9
• Loser Sitz nur bei Punktlast
h6(5) – r6(5) f6(5) - j6(5)
• Notwendige Wellentoleranzfür festen Sitz für losen Sitz
J7(6) –P7(6) F7(6) - J7(6)
• Notwendige Bohrungstoleranzfür festen Sitz für losen Sitz
• Näheres siehe Hoischen S. 184
• Zu wählen je nach Konstruktion und Lagerart
Passungen 10
Passungen 11
Lageraußen-ring = h
Lagerinnen-ring ≠ H
h
H
Ende
Ich hoffe, es hat gepasst
und bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit