Einführung in den Standard
GB/T 197-2018 legt Toleranzen für metrische Gewinde allgemeiner Anwendungen fest und gewährleistet so Austauschbarkeit und Leistungsfähigkeit in mechanischen Anwendungen. Diese Norm definiert grundlegende Abweichungen, Durchmessertoleranzen, Eingriffslängen und bevorzugte Bereiche für Innen- und Außengewinde und ist in Branchen wie der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- sowie der Maschinenbauindustrie anwendbar.
Toleranzen werden in Stufen (3 bis 9) eingeteilt, wobei niedrigere Stufen eine höhere Präzision bedeuten. Fundamentale Abweichungen (EI/es) legen den Toleranzbereich fest, während Toleranzen (T) dessen Breite definieren. Die Norm unterstützt drei Eingriffslängengruppen: kurz (S), normal (N) und lang (L) und definiert Passungstypen von Spiel bis Überbeanspruchung.
- Innengewinde werden an den Positionen G und H angebracht.
- Externe Threads verwenden a, b, c, d, e, f, g, h.
- Bevorzugte Zonen wie 6H/6g gewährleisten eine zuverlässige Passform.
Dieser Leitfaden bietet praktische Einblicke in die Auswahl von Toleranzen und die Optimierung von Konstruktionen hinsichtlich Herstellbarkeit und Funktionalität.
Grundlegende Abweichungen für Innen- und Außengewinde
Tabelle 1 listet die fundamentalen Abweichungen (EI für intern, es für extern) in μm nach Teilung (P) auf. Diese legen die Toleranzzone relativ zum Grundprofil fest, was für die Passgenauigkeit entscheidend ist.
| Steigung P (mm) | Fundamentale Abweichung (μm) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Innengewinde | Externe Threads | |||||||||
| G EI | H EI | ein es | b es | c es | d es | e es | f es | g es | er es | |
| 0.2 | 17 | 0 | – | – | – | – | – | – | -17 | 0 |
| 0.25 | 18 | 0 | – | – | – | – | – | – | -18 | 0 |
| 0.3 | 18 | 0 | – | – | – | – | – | – | -18 | 0 |
| 0.35 | 19 | 0 | – | – | – | – | – | -34 | -19 | 0 |
| 0.4 | 19 | 0 | – | – | – | – | – | -34 | -19 | 0 |
| 0.45 | 20 | 0 | – | – | – | – | – | -35 | -20 | 0 |
| 0.5 | 20 | 0 | – | – | – | – | -50 | -36 | -20 | 0 |
| 0.6 | 21 | 0 | – | – | – | – | -53 | -36 | -21 | 0 |
| 0.7 | 22 | 0 | – | – | – | – | -56 | -38 | -22 | 0 |
| 0.75 | 22 | 0 | – | – | – | – | -56 | -38 | -22 | 0 |
| 0.8 | 24 | 0 | – | – | – | – | -60 | -38 | -24 | 0 |
| 1 | 26 | 0 | -290 | -200 | -130 | -85 | -60 | -40 | -26 | 0 |
| 1.25 | 28 | 0 | -295 | -205 | -135 | -90 | -63 | -42 | -28 | 0 |
| 1.5 | 32 | 0 | -300 | -212 | -140 | -95 | -67 | -45 | -32 | 0 |
| 1.75 | 34 | 0 | -310 | -220 | -145 | -100 | -71 | -48 | -34 | 0 |
| 2 | 38 | 0 | -315 | -225 | -150 | -105 | -71 | -52 | -38 | 0 |
| 2.5 | 42 | 0 | -325 | -235 | -160 | -110 | -80 | -58 | -42 | 0 |
| 3 | 48 | 0 | -335 | -245 | -170 | -115 | -85 | -63 | -48 | 0 |
| 3.5 | 53 | 0 | -345 | -255 | -180 | -125 | -90 | -70 | -53 | 0 |
| 4 | 60 | 0 | -355 | -265 | -190 | -130 | -95 | -75 | -60 | 0 |
| 4.5 | 63 | 0 | -365 | -280 | -200 | -135 | -100 | -80 | -63 | 0 |
| 5 | 71 | 0 | -375 | -290 | -212 | -140 | -106 | -85 | -71 | 0 |
| 5.5 | 75 | 0 | -385 | -300 | -224 | -150 | -112 | -90 | -75 | 0 |
| 6 | 80 | 0 | -395 | -310 | -236 | -155 | -118 | -95 | -80 | 0 |
| 8 | 100 | 0 | -425 | -340 | -265 | -180 | -140 | -118 | -100 | 0 |
Abweichungen werden zur Bestimmung der Passung herangezogen: positiv für internes Spiel, negativ für externes Spiel, um die gewünschte Überdeckung oder das gewünschte Spiel zu erreichen.
Toleranzen für den Kerndurchmesser von Innengewinden (T_{D1})
Tabelle 2 gibt T_{D1} in μm pro Teilung für die Güteklassen 4 bis 8 an. Diese Werte gewährleisten einen ausreichenden Wurzelabstand und verhindern so Interferenzen.
| Steigung P (mm) | Toleranzgrad | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| 0.2 | 38 | – | – | – | – |
| 0.25 | 45 | 56 | – | – | – |
| 0.3 | 53 | 67 | 85 | – | – |
| 0.35 | 63 | 80 | 100 | – | – |
| 0.4 | 71 | 90 | 112 | – | – |
| 0.45 | 80 | 100 | 125 | – | – |
| 0.5 | 90 | 112 | 140 | 180 | – |
| 0.6 | 100 | 125 | 160 | 200 | – |
| 0.7 | 112 | 140 | 180 | 224 | – |
| 0.75 | 118 | 150 | 190 | 236 | – |
| 0.8 | 125 | 160 | 200 | 250 | 315 |
| 1 | 150 | 190 | 236 | 300 | 375 |
| 1.25 | 170 | 212 | 265 | 335 | 425 |
| 1.5 | 190 | 236 | 300 | 375 | 475 |
| 1.75 | 212 | 265 | 335 | 425 | 530 |
| 2 | 236 | 300 | 375 | 475 | 600 |
| 2.5 | 280 | 355 | 450 | 560 | 710 |
| 3 | 315 | 400 | 500 | 630 | 800 |
| 3.5 | 355 | 450 | 560 | 710 | 900 |
| 4 | 375 | 475 | 600 | 750 | 950 |
| 4.5 | 425 | 530 | 670 | 850 | 1060 |
| 5 | 450 | 560 | 710 | 900 | 1120 |
| 5.5 | 475 | 600 | 750 | 950 | 1180 |
| 6 | 500 | 630 | 800 | 1000 | 1250 |
| 8 | 630 | 800 | 1000 | 1250 | 1600 |
Höhere Güteklassen ermöglichen engere Toleranzen und eignen sich für präzise Passungen bei kleinen Teilungen.
Toleranzen für den Außendurchmesser von Außengewinden (T_d)
Tabelle 3 definiert T_d in μm nach Steigung für die Güteklassen 4, 6 und 8. Diese Werte steuern den Kammabstand und beeinflussen somit die Gewindefestigkeit.
| Steigung P (mm) | Toleranzgrad | ||
|---|---|---|---|
| 4 | 6 | 8 | |
| 0.2 | 36 | 56 | – |
| 0.25 | 42 | 67 | – |
| 0.3 | 48 | 75 | – |
| 0.35 | 53 | 85 | – |
| 0.4 | 60 | 95 | – |
| 0.45 | 63 | 100 | – |
| 0.5 | 67 | 106 | – |
| 0.6 | 80 | 125 | – |
| 0.7 | 90 | 140 | – |
| 0.75 | 90 | 140 | – |
| 0.8 | 95 | 150 | 236 |
| 1 | 112 | 180 | 280 |
| 1.25 | 132 | 212 | 335 |
| 1.5 | 150 | 236 | 375 |
| 1.75 | 170 | 265 | 425 |
| 2 | 180 | 280 | 450 |
| 2.5 | 212 | 335 | 530 |
| 3 | 236 | 375 | 600 |
| 3.5 | 265 | 425 | 670 |
| 4 | 300 | 475 | 750 |
| 4.5 | 315 | 500 | 800 |
| 5 | 335 | 530 | 850 |
| 5.5 | 355 | 560 | 900 |
| 6 | 375 | 600 | 950 |
| 8 | 450 | 710 | 1180 |
Die Güteklassen 4 und 6 sind für Präzisionspassungen, Klasse 8 für lockere Passungen bei größeren Teilungen.
Toleranzen für den Flankendurchmesser von Innengewinden (T_{D2})
Tabelle 4 gibt T_{D2} in μm an, segmentiert nach Hauptdurchmesser (D) und Teilung, für die Güteklassen 4 bis 8. Die Toleranzen des Teilungsdurchmessers sind für die Tragfähigkeit von entscheidender Bedeutung.
| Hauptdurchmesser D (mm) | Steigung P (mm) | Toleranzgrad | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| > | ≤ | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| 0.99 | 1.4 | 0.2 | 40 | – | – | – | – |
| 0.25 | 45 | 56 | – | – | – | ||
| 0.3 | 48 | 60 | 75 | – | – | ||
| 1.4 | 2.8 | 0.2 | 42 | – | – | – | – |
| 0.25 | 48 | 60 | – | – | – | ||
| 0.35 | 53 | 67 | 85 | – | – | ||
| 0.4 | 56 | 71 | 90 | – | – | ||
| 0.45 | 60 | 75 | 95 | – | – | ||
| 2.8 | 5.6 | 0.35 | 56 | 71 | 90 | – | – |
| 0.5 | 63 | 80 | 100 | 125 | – | ||
| 0.6 | 71 | 90 | 112 | 140 | – | ||
| 0.7 | 75 | 95 | 118 | 150 | – | ||
| 0.75 | 75 | 95 | 118 | 150 | – | ||
| 0.8 | 80 | 100 | 125 | 160 | 200 | ||
| 5.6 | 11.2 | 0.75 | 85 | 106 | 132 | 170 | – |
| 1 | 95 | 118 | 150 | 190 | 236 | ||
| 1.25 | 100 | 125 | 160 | 200 | 250 | ||
| 1.5 | 112 | 140 | 180 | 224 | 280 | ||
| 11.2 | 22.4 | 1 | 100 | 125 | 160 | 200 | 250 |
| 1.25 | 112 | 140 | 180 | 224 | 280 | ||
| 1.5 | 118 | 150 | 190 | 236 | 300 | ||
| 1.75 | 125 | 160 | 200 | 250 | 315 | ||
| 2 | 132 | 170 | 212 | 265 | 335 | ||
| 2.5 | 140 | 180 | 224 | 280 | 355 | ||
| 22.4 | 45 | 1 | 106 | 132 | 170 | 212 | – |
| 1.5 | 125 | 160 | 200 | 250 | 315 | ||
| 2 | 140 | 180 | 224 | 280 | 355 | ||
| 3 | 170 | 212 | 265 | 335 | 425 | ||
| 3.5 | 180 | 224 | 280 | 355 | 450 | ||
| 4 | 190 | 236 | 300 | 375 | 475 | ||
| 4.5 | 200 | 250 | 315 | 400 | 500 | ||
| 45 | 90 | 1.5 | 132 | 170 | 212 | 265 | 335 |
| 2 | 150 | 190 | 236 | 300 | 375 | ||
| 3 | 180 | 224 | 280 | 355 | 450 | ||
| 4 | 200 | 250 | 315 | 400 | 500 | ||
| 5 | 212 | 265 | 335 | 425 | 530 | ||
| 5.5 | 224 | 280 | 355 | 450 | 560 | ||
| 6 | 236 | 300 | 375 | 475 | 600 | ||
| 90 | 180 | 2 | 160 | 200 | 250 | 315 | 400 |
| 3 | 190 | 236 | 300 | 375 | 475 | ||
| 4 | 212 | 265 | 335 | 425 | 530 | ||
| 6 | 250 | 315 | 400 | 500 | 630 | ||
| 8 | 280 | 355 | 450 | 560 | 710 | ||
| 180 | 355 | 3 | 212 | 265 | 335 | 425 | 530 |
| 4 | 236 | 300 | 375 | 475 | 600 | ||
| 6 | 265 | 335 | 425 | 530 | 670 | ||
| 8 | 300 | 375 | 475 | 600 | 750 | ||
Die Toleranzen erhöhen sich mit zunehmendem Durchmesser und zunehmender Steigung, wodurch Fertigungstoleranzen bei größeren Gewinden ausgeglichen werden können.
Toleranzen für den Flankendurchmesser von Außengewinden (T_{d2})
Tabelle 5 enthält detaillierte Angaben zu T_{d2} in μm, nach Außendurchmesser (d) und Steigung, für die Güteklassen 3 bis 9. Diese Werte sind entscheidend für den Gewindeeingriff und die Lastverteilung.
| Hauptdurchmesser d (mm) | Steigung P (mm) | Toleranzgrad | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| > | ≤ | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| 0.99 | 1.4 | 0.2 | 24 | 30 | 38 | 48 | – | – | – |
| 0.25 | 26 | 34 | 42 | 53 | – | – | – | ||
| 0.3 | 28 | 36 | 45 | 56 | – | – | – | ||
| 1.4 | 2.8 | 0.2 | 25 | 32 | 40 | 50 | – | – | – |
| 0.25 | 28 | 36 | 45 | 56 | – | – | – | ||
| 0.35 | 32 | 40 | 50 | 63 | 80 | – | – | ||
| 0.4 | 34 | 42 | 53 | 67 | 85 | – | – | ||
| 0.45 | 36 | 45 | 56 | 71 | 90 | – | – | ||
| 2.8 | 5.6 | 0.35 | 34 | 42 | 53 | 67 | 85 | – | – |
| 0.5 | 38 | 48 | 60 | 75 | 95 | – | – | ||
| 0.6 | 42 | 53 | 67 | 85 | 106 | – | – | ||
| 0.7 | 45 | 56 | 71 | 90 | 112 | – | – | ||
| 0.75 | 45 | 56 | 71 | 90 | 112 | – | – | ||
| 0.8 | 48 | 60 | 75 | 95 | 118 | 150 | 190 | ||
| 5.6 | 11.2 | 0.75 | 50 | 63 | 80 | 100 | 125 | – | – |
| 1 | 56 | 71 | 90 | 112 | 140 | 180 | 224 | ||
| 1.25 | 60 | 75 | 95 | 118 | 150 | 190 | 236 | ||
| 1.5 | 67 | 85 | 106 | 132 | 170 | 212 | 265 | ||
| 11.2 | 22.4 | 1 | 60 | 75 | 95 | 118 | 150 | 190 | 236 |
| 1.25 | 67 | 85 | 106 | 132 | 170 | 212 | 265 | ||
| 1.5 | 71 | 90 | 112 | 140 | 180 | 224 | 280 | ||
| 1.75 | 75 | 95 | 118 | 150 | 190 | 236 | 300 | ||
| 2 | 80 | 100 | 125 | 160 | 200 | 250 | 315 | ||
| 2.5 | 85 | 106 | 132 | 170 | 212 | 265 | 335 | ||
| 22.4 | 45 | 1 | 63 | 80 | 100 | 125 | 160 | 200 | 250 |
| 1.5 | 75 | 95 | 118 | 150 | 190 | 236 | 300 | ||
| 2 | 85 | 106 | 132 | 170 | 212 | 265 | 335 | ||
| 3 | 100 | 125 | 160 | 200 | 250 | 315 | 400 | ||
| 3.5 | 106 | 132 | 170 | 212 | 265 | 335 | 425 | ||
| 4 | 112 | 140 | 180 | 224 | 280 | 355 | 450 | ||
| 4.5 | 118 | 150 | 190 | 236 | 300 | 375 | 475 | ||
| 45 | 90 | 1.5 | 80 | 100 | 125 | 160 | 200 | 250 | 315 |
| 2 | 90 | 112 | 140 | 180 | 224 | 280 | 355 | ||
| 3 | 106 | 132 | 170 | 212 | 265 | 335 | 425 | ||
| 4 | 118 | 150 | 190 | 236 | 300 | 375 | 475 | ||
| 5 | 125 | 160 | 200 | 250 | 315 | 400 | 500 | ||
| 5.5 | 132 | 170 | 212 | 265 | 335 | 425 | 530 | ||
| 6 | 140 | 180 | 224 | 280 | 355 | 450 | 560 | ||
| 90 | 180 | 2 | 95 | 118 | 150 | 190 | 236 | 300 | 375 |
| 3 | 112 | 140 | 180 | 224 | 280 | 355 | 450 | ||
| 4 | 125 | 160 | 200 | 250 | 315 | 400 | 500 | ||
| 6 | 150 | 190 | 236 | 300 | 375 | 475 | 600 | ||
| 8 | 170 | 212 | 265 | 335 | 425 | 530 | 670 | ||
| 180 | 355 | 3 | 125 | 160 | 200 | 250 | 315 | 400 | 500 |
| 4 | 140 | 180 | 224 | 280 | 355 | 450 | 560 | ||
| 6 | 160 | 200 | 250 | 315 | 400 | 500 | 630 | ||
| 8 | 180 | 224 | 280 | 355 | 450 | 560 | 710 | ||
Gütegrad 3 steht für höchste Präzision, bis Grad 9 für grobe Passungen bei großen Durchmessern.
Gewindeeingriffslängen
Tabelle 6 definiert die Eingriffslängen in mm nach Außendurchmesser und Teilung, gruppiert als S (kurz), N (normal) und L (lang). Diese beeinflussen die Toleranzauswahl für die Tragfähigkeit.
| Hauptdurchmesser D/d (mm) | Steigung P (mm) | S ≤ | N | L > | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| > | ≤ | |||||
| > | ≤ | |||||
| 0.99 | 1.4 | 0.2 | 0.5 | 0.5 | 1.4 | 1.4 |
| 0.25 | 0.6 | 0.6 | 1.7 | 1.7 | ||
| 0.3 | 0.7 | 0.7 | 2 | 2 | ||
| 1.4 | 2.8 | 0.2 | 0.5 | 0.5 | 1.5 | 1.5 |
| 0.25 | 0.6 | 0.6 | 1.9 | 1.9 | ||
| 0.35 | 0.8 | 0.8 | 2.6 | 2.6 | ||
| 0.4 | 1 | 1 | 3 | 3 | ||
| 0.45 | 1.3 | 1.3 | 3.8 | 3.8 | ||
| 2.8 | 5.6 | 0.35 | 1 | 1 | 3 | 3 |
| 0.5 | 1.5 | 1.5 | 4.5 | 4.5 | ||
| 0.6 | 1.7 | 1.7 | 5 | 5 | ||
| 0.7 | 2 | 2 | 6 | 6 | ||
| 0.75 | 2.2 | 2.2 | 6.7 | 6.7 | ||
| 0.8 | 2.5 | 2.5 | 7.5 | 7.5 | ||
| 5.6 | 11.2 | 0.75 | 2.4 | 2.4 | 7.1 | 7.1 |
| 1 | 3 | 3 | 9 | 9 | ||
| 1.25 | 4 | 4 | 12 | 12 | ||
| 1.5 | 5 | 5 | 15 | 15 | ||
| 11.2 | 22.4 | 1 | 3.8 | 3.8 | 11 | 11 |
| 1.25 | 4.5 | 4.5 | 13 | 13 | ||
| 1.5 | 5.6 | 5.6 | 16 | 16 | ||
| 1.75 | 6 | 6 | 18 | 18 | ||
| 2 | 8 | 8 | 24 | 24 | ||
| 2.5 | 10 | 10 | 30 | 30 | ||
| 22.4 | 45 | 1 | 4 | 4 | 12 | 12 |
| 1.5 | 6.3 | 6.3 | 19 | 19 | ||
| 2 | 8.5 | 8.5 | 25 | 25 | ||
| 3 | 12 | 12 | 36 | 36 | ||
| 3.5 | 15 | 15 | 45 | 45 | ||
| 4 | 18 | 18 | 53 | 53 | ||
| 4.5 | 21 | 21 | 63 | 63 | ||
| 45 | 90 | 1.5 | 7.5 | 7.5 | 22 | 22 |
| 2 | 9.5 | 9.5 | 28 | 28 | ||
| 3 | 15 | 15 | 45 | 45 | ||
| 4 | 19 | 19 | 56 | 56 | ||
| 5 | 24 | 24 | 71 | 71 | ||
| 5.5 | 28 | 28 | 85 | 85 | ||
| 6 | 32 | 32 | 95 | 95 | ||
| 90 | 180 | 2 | 12 | 12 | 36 | 36 |
| 3 | 18 | 18 | 53 | 53 | ||
| 4 | 24 | 24 | 71 | 71 | ||
| 6 | 36 | 36 | 106 | 106 | ||
| 8 | 45 | 45 | 132 | 132 | ||
| 180 | 355 | 3 | 20 | 20 | 60 | 60 |
| 4 | 26 | 26 | 80 | 80 | ||
| 6 | 40 | 40 | 118 | 118 | ||
| 8 | 50 | 50 | 150 | 150 | ||
Wählen Sie die Gruppe je nach Anwendungsfall: S für kurze Einsätze, L für hohe Auslastung.
Bevorzugte Toleranzzonen
Bevorzugte Zonen kombinieren Abweichung und Toleranz für gängige Passungen. Für Innengewinde: 4G, 5G, 6G, 4H, 5H, 6H, 7H, 8H. Für Außengewinde: 4H, 5G, 6G, 6E, 6F, 6G, 6H, 7G, 6G, 8G. Beispiel: 6H/6G für Passung mit mittlerer Präzision.
Diese Zonen erleichtern die Auswahl von Standards und gewährleisten so die Kompatibilität in globalen Lieferketten.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
- Welche Rolle spielen fundamentale Abweichungen?
Sie legen die Toleranzzone fest und bestimmen so die Passungsart: positives EI für inneres Spiel, negatives es für äußeres Spiel.
- Welche Rolle spielen fundamentale Abweichungen?
- Wie wählt man die Engagement-Längengruppe aus?
Je nach Belastung und Vibration wählen Sie S für kurz, N für normal oder L für lang; L bietet eine höhere Festigkeit, erfordert aber engere Toleranzen.
- Wie wählt man die Engagement-Längengruppe aus?
- Warum sind Toleranzen beim Teilkreisdurchmesser so wichtig?
Sie kontrollieren die Kontaktfläche und beeinflussen so die Lastverteilung und die Dauerfestigkeit; engere Festigkeitsklassen verhindern ein Lösen.
- Warum sind Toleranzen beim Teilkreisdurchmesser so wichtig?
- Was ist eine bevorzugte Toleranzzone wie 6H/6g?
Es kombiniert Güteklasse 6 mit H/g-Abweichungen für eine Passung mittlerer Präzision, die im allgemeinen Maschinenbau weit verbreitet ist.
- Was ist eine bevorzugte Toleranzzone wie 6H/6g?
- Wie verändern sich die Toleranzen in Abhängigkeit von Steigung und Durchmesser?
Sie werden mit größeren Teilungen und Durchmessern vergrößert, um den Herausforderungen in der Fertigung gerecht zu werden und gleichzeitig die Funktionalität zu erhalten.
- Wie verändern sich die Toleranzen in Abhängigkeit von Steigung und Durchmesser?
- Ist die Norm auch auf beschichtete Gewinde anwendbar?
Ja, mit Anpassungen; z. B. als 6 g (vor der Beschichtung) für die Passform nach der Beschichtung gemäß den Richtlinien im Anhang bezeichnen.
- Ist die Norm auch auf beschichtete Gewinde anwendbar?
