Toleranzen
− Bauteile nicht ideal herstellbar
− Für bestimmte Funktionen sind Toleranzen erwünscht – Gleitlager und Preßverbindungen
− International einheitliches ISO – System
− Tolenanzsystem für Einzelteile
− Paßsystem für Paarung von Innen- und Außenteilen
Inhaltsverzeichnis:
1. Toleranzen
1.1. Unterscheidung
1.2. Grundlagen nach ISO
1.3. Toleranzfeldgröße (ISO – Qualität)
1.4. Toleranzfeldlage (nach ISO)
1.5. Toleranzfeldanalyse
2. Passungen
2.1. Unterscheidung
2.2. Grundlagen der ISO-Paßsysteme
2.3. Passungsanalyse Zeichnungsangabe
3. Maß – und Toleranzketten
3.1. Grundsätze
4. Achsen und Wellen
5. Verbindungselemente
5.1. Formschlüssige Verbindungen
5.1.1. Nietverbindungen
5.1.2. Stift- und Keilverbindungen
5.1.3. Feder- und Profilwellenverbindungen
5.1.4. Spreizverbindungen
5.2. Kraftschlüssige Verbindungen
5.2.1. Pressverbindungen
5.2.2. Schraubverbindungen
5.2.3. Klemmverbindungen
6. Kupplungen
6.1. Allgemeine Betrachtung
6.2. Ausgleichskupplungen
6.3. Schaltkupplungen
6.3.1. Schaltbare Kupplungen
6.3.2. Selbstschaltende Kupplungen
1. Toleranzen
- Bauteile nicht ideal herstellbar
- Für bestimmte Funktionen sind Toleranzen erwünscht – Gleitlager und Preßverbindungen
- International einheitliches ISO – System
- Tolenanzsystem für Einzelteile
- Paßsystem für Paarung von Innen- und Außenteilen
1.1. Unterscheidung
- 3 Arten von Toleranzen:
1. ISO – Toleranzen (nach DIN-ISO 286) z.B. Æ 6 d 8 € Nennmaß, Lage des Toleranzfeldes und Größe des Toleranzfeldes
2. Allgemeintoleranzen (Toleranzklasse „mittel“ im Zeichnungsschriftfeld)
3. Nichtgenormte Toleranzen z.B.: 60-0,60-0,3 (nur für grobe Fertigung, sonst meiden)
- Form- und Lagertoleranzen (nur bei hoher Genauigkeitsanforderung)
- Oberflächenrauhheit (Mittelraufwert RaÖ, gemittelte Rauhtiefe ÖRz)
- In Zeichnungen nie Maße ohne Toleranzen angeben
1.2. Grundlagen nach ISO
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
e – für Außenmaß (z.B. Wellen), E für Innenmaß (z.B. Bohrungen) Wichtige Beziehungen:
ES, es = G - N, EI, ei = K – N, T = G – K = ES – EI = es – ei
1.3. Toleranzfeldgröße (ISO – Qualität)
a) Grundsätze
1. Nennmaßbereiche nach R5 gestuft (N = 1..3/>3..6/>6..10/u.s.w)
2. Je Nennbereich 20 Grundtoleranzgrade (Qualitäten), ISO – Toleranzreihen IT01/IT0/IT1/.../IT18, gestuft nach R5, wobei IT6 Bezugsqualität, also: IT7 = IT6*qs, IT8 = IT6*q²s u.s.w, z.B. h7 = IT7
3. Je Nennmaßbereich sind für jedes Maß Toleranzen einer Qualität gleich groß
b) Anwendungen
- IT 2..4 Endmaße
- IT 4..8 für Lehren und Präszisionstechnik
- IT 5..11 normaler Arbeitsbereich in ET und Feinwerktechnik
- IT 12..18 grobe Vorfertigung (Gießen)
! Toleriere nur so eng wie nötig, aber so grob wie möglich um die Fertigungskosten zu Senken !
1.4. Toleranzfeldlage (nach ISO)
- Bei Außenmaße kleine Buchstaben (a...z...cb)
- Bei Innenmaßen Großbuchstaben (A...Z...CB)
- Felder h, H liegen an Nullinie
Einschränkungen: 27 Lagen und 20 IT – Qualitäten € 540 verschiedene Toleranzklassen (unvertretbar)
Deshalb in DIN-ISO-Normen
Auswahlkriterien: für Innenmaße 10 bevorzugt, für Außenmaße 16 bevorzugt
1.5. Toleranzfeldanalyse
Bspl.: gesucht sind Größe und Lage der Toleranzfelder bei Nennmaß Æ 6 mm für a) d8, d9, d 10; b) f8, e8, d8
Lsg: Werte aus DIN-Normen
Zu a) gleiche Buchstaben bedeuten gleicher Abstand von Nulllinie
Æ6 d8 = 6,000-0,03-0,048 Æ6 d9 = 6,000-0,03-0,06 Æ6 d10 = 6,000-0,03-0,078
zu b) gleiche Zahlen, bedeuten gleichgroße Toleranzfelder, aber unterschiedlicher Abstand von Nullinie
Æ6 f8 = 6,000-0,01-0,028 Æ6 e8 = 6,000-0,02-0,038 Æ6d8 = 6,000-0,03-0,048
2. Passungen
- Paarung von zwei toleranzbehafteten Teilen
2.1. Unterscheidung
1. Spielpassungen (Außenmaße < Innenmaße) € Spiel, Teile immer beweglich, z.B. Gleitlager
2. Übermaßpassungen / Preßpassungen (Außenmaße > Innenmaße), €Übermaß Teile fest verbunden, z.B. Preßverbindung
3. Übergangspassungen (abhängig von Istmaßen, kann Spiel und Übermaß entstehen, z.B. Wälzlagerprassung)
2.2. Grundlagen der ISO-Paßsysteme
Bei Passungen sind zulässig:
1. Für Außenmaße nur IT 4..12 (€ 9 zuläassige Qualitäten)
2. Für Innenmaße nur IT 5..12 (€ 8 zulässige Qualitäten), schwierigere Bearbeitung von Bohrungen im Gegensatz zur Bearbeitung von Wellen
- Toleranzfeld eines Teils muß an Nulllinie liegen (h, H) € Damit entstehen 2 Paßsysteme
1. Einheitswelle (EW): Alle Außenmaße nur mit Toleranzen h4 – h12 verwenden, Passungscharakter durch Gegenstücktoleranz
2. Einheitsbohrung (EB): Alle Innenmaße nur mit H5 – H12
2.3. Passungsanalyse
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Toleranzen nicht mit Körperkanten darstellen, sondern Toleranzen gehen aus Beschriftzung hervor
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
3. Maß – und Toleranzketten
- Vermeidung von Kettenmaßen € Bemaßung Funktionswichtiger Körperkanten von (gedachter) Maß- Bezugslinie aus
- Toleranzüberlagerungen vermeiden
- Oft jedoch Aneinanderreihung von Maßen gegeben € Da alle Maße toleriert sind, ergeben sich Maßketten € Toleranzketten
3.1. Grundsätze
- Betrachtung von Minimum - Maximum – Methode
1. Satz: Nennmaß des Schlußgliedes ist Summe der Nennmaße aller Glieder, Schlußtoleranz ist Summe der Einzeltoleranzen
2. Satz: Toleranz To für Schlußmaß (Mo) liegt symmetrisch zu Toleranzmittenmaß (Co) Mo = Co ± To/2
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
K = ± 1 (Richtungskoeffizient)
3. Satz: Größtmaß Go von Mo ist Summe der Größtmaße der pos. Glieder minus die Summer der Kleinstmaße der negativen Glieder,
Kleinstmaß Ko analog umgekehrt
Go = No + Eco + To/2 Ko = No + Eco – To/2 To = Go – Ko 3.Satz dient zur Kontrolle von Satz 2
4. Satz: Maß- und Toleranzketten bilden einen geschlossenen Linienzug, wobei der Anfangspunkt frei wählbar ist
Mo ist das von Mi abhängige Maß. Mo kann gegeben oder gesucht sein, deshalb immer erst Mo markieren
Bemerkung zu Toleranz- und Passungsgerechtes Gestalten:
- Enge Passungen sichern zwar Funktion, aber nicht Ökonomie der Fertigung
- Vermeide enge Passungen (durch federnde Elemente oder durch justieren)
Häufig gestellte Fragen
Was sind Toleranzen und warum sind sie wichtig?
Toleranzen sind zulässige Abweichungen von idealen Maßen bei der Fertigung von Bauteilen. Sie sind wichtig, weil Bauteile nicht ideal hergestellt werden können und bestimmte Funktionen, wie z.B. Gleitlager oder Preßverbindungen, Toleranzen erfordern. Es gibt ISO-Toleranzen, Allgemeintoleranzen und nichtgenormte Toleranzen.
Welche Arten von Toleranzen gibt es?
Es gibt ISO-Toleranzen (nach DIN-ISO 286), Allgemeintoleranzen (Toleranzklasse "mittel" im Zeichnungsschriftfeld) und nichtgenormte Toleranzen. Form- und Lagertoleranzen werden bei hohen Genauigkeitsanforderungen verwendet. Die Oberflächenrauhheit wird durch den Mittelrauwert Ra oder die gemittelte Rauhtiefe Rz bestimmt.
Was bedeuten ES, es, EI und ei im ISO-System?
Im ISO-System bezeichnen 'es' das obere Abmaß für Außenmaße (z.B. Wellen) und 'ES' das obere Abmaß für Innenmaße (z.B. Bohrungen). 'ei' ist das untere Abmaß für Außenmaße und 'EI' das untere Abmaß für Innenmaße. Die Beziehungen sind: ES, es = G - N, EI, ei = K – N, T = G – K = ES – EI = es – ei, wobei G die Höchstmaß, K das Mindestmaß, und N das Nennmaß ist.
Was ist die ISO-Qualität und wie wird sie bestimmt?
Die ISO-Qualität (Toleranzfeldgröße) wird in 20 Grundtoleranzgrade (Qualitäten) unterteilt: IT01/IT0/IT1/.../IT18, gestuft nach R5, wobei IT6 die Bezugsqualität ist. Je Nennmaßbereich sind für jedes Maß Toleranzen einer Qualität gleich groß.
Was sind die typischen Anwendungen für verschiedene IT-Qualitäten?
IT 2..4 werden für Endmaße verwendet, IT 4..8 für Lehren und Präzisionstechnik, IT 5..11 für den normalen Arbeitsbereich in der ET (Elektrotechnik) und Feinwerktechnik, und IT 12..18 für grobe Vorfertigung (Gießen).
Wie werden die Toleranzfeldlagen nach ISO gekennzeichnet?
Außenmaße werden mit kleinen Buchstaben (a...z...cb) und Innenmaße mit Großbuchstaben (A...Z...CB) gekennzeichnet. Die Felder h und H liegen an der Nulllinie.
Was sind Passungen?
Passungen beschreiben die Paarung von zwei toleranzbehafteten Teilen. Es gibt Spielpassungen, Übermaßpassungen (Preßpassungen) und Übergangspassungen.
Welche Arten von Passungen gibt es?
Es gibt Spielpassungen (Außenmaße < Innenmaße), Übermaßpassungen / Preßpassungen (Außenmaße > Innenmaße) und Übergangspassungen (abhängig von Istmaßen, kann Spiel und Übermaß entstehen).
Was sind Einheitswelle (EW) und Einheitsbohrung (EB) im ISO-Paßsystem?
Das ISO-Paßsystem kennt die Einheitswelle (EW), bei der alle Außenmaße nur mit Toleranzen h4 – h12 verwendet werden, wobei der Passungscharakter durch die Gegenstücktoleranz bestimmt wird, und die Einheitsbohrung (EB), bei der alle Innenmaße nur mit H5 – H12 verwendet werden.
Was sind Maß- und Toleranzketten?
Maß- und Toleranzketten entstehen, wenn Maße aneinandergereiht werden und jedes Maß toleriert ist. Sie erfordern eine Betrachtung der Minimum-Maximum-Methode, um die Toleranzüberlagerungen zu berücksichtigen.
Was sind die Grundsätze bei der Berechnung von Maß- und Toleranzketten?
Die Grundsätze umfassen: Das Nennmaß des Schlußgliedes ist die Summe der Nennmaße aller Glieder, und die Schlußtoleranz ist die Summe der Einzeltoleranzen. Die Toleranz To für das Schlußmaß (Mo) liegt symmetrisch zum Toleranzmittenmaß (Co) Mo = Co ± To/2. Das Größtmaß Go von Mo ist die Summe der Größtmaße der positiven Glieder minus die Summer der Kleinstmaße der negativen Glieder, und das Kleinstmaß Ko analog umgekehrt.
Welche Verbindungselemente werden behandelt?
Es werden formschlüssige Verbindungen (Nietverbindungen, Stift- und Keilverbindungen, Feder- und Profilwellenverbindungen, Spreizverbindungen) und kraftschlüssige Verbindungen (Pressverbindungen, Schraubverbindungen, Klemmverbindungen) behandelt.
Welche Kupplungen werden unterschieden?
Es werden allgemeine Kupplungen, Ausgleichskupplungen und Schaltkupplungen (schaltbare und selbstschaltende Kupplungen) unterschieden.
- Quote paper
- Jork Winterfeld (Author), 2000, Grundlagen der Konstruktion, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/101563
