Passungsrechner und Toleranzrechner nach ISO 286
Genauso einfach wie unser Frästeilkalkulator: Unser Passungs- und Toleranzrechner.
Berechnen Sie Grenzmaße, Toleranzfelder und Passungen für Bohrungen und Wellen. Der InstaWerk Passungsrechner unterstützt Sie bei der Auswahl geeigneter Spiel-, Übergangs- und Übermaßpassungen und berücksichtigt neben den ISO-Toleranzen auch Prüfmaße, Beschichtungen und Temperatureinflüsse.
Geben Sie ein Nennmaß und die gewünschte Toleranzklasse ein, beispielsweise 25 H7/g6. Der Rechner ermittelt die oberen und unteren Grenzabmaße, die zulässigen Höchst- und Mindestmaße sowie den möglichen Spiel- oder Übermaßbereich der Verbindung.
ISO 286
Passungs- und Toleranzrechner nach ISO 286
Grenzmaße berechnen, Toleranzklassen bestimmen und passende Spiel-, Übergangs- oder Übermaßpassungen vergleichen.
Beschichtungszugabe
Radiale Schichtdicken eingeben. Die Bohrung wird kleiner, die Welle größer.
Temperatureinfluss
Lineare Wärmeausdehnung relativ zur Referenztemperatur 20 °C.
Prüfmaßkontrolle
Gemessene Istmaße mit den berechneten Grenzmaßen vergleichen.
Zusammenfassung
Die Berechnung erfolgt ausschließlich im Browser und ist kein fälschungssicherer Prüfbericht. Verbindliche Fertigungs-, Bestell- oder Freigabedaten müssen unabhängig geprüft werden.
Passungen und Grenzmaße schnell berechnen
Eine Passung beschreibt die maßliche Beziehung zwischen zwei miteinander zu fügenden Bauteilen. Im Maschinenbau handelt es sich meistens um eine Bohrung und eine Welle. Das gleiche Prinzip lässt sich jedoch auch auf andere Innen- und Außenmaße anwenden. Der Passungsrechner führt die Toleranzfelder beider Komponenten zusammen und zeigt unmittelbar, ob sich über den gesamten zulässigen Maßbereich eine Spielpassung, eine Übergangspassung oder eine Übermaßpassung ergibt. Neben der klassischen Berechnung aus einer Toleranzklasse unterstützt das Tool auch die umgekehrte Suche: Aus vorgegebenen Grenzabmaßen kann die passende oder nächstliegende ISO-Toleranzklasse ermittelt werden. Damit sind Sie optimal für die Spezifikation Ihrer Fertigungsteile gewappnet.
Der Rechner unterstützt Sie bei folgende Aufgaben
Berechnung auf Basis des ISO-Toleranzsystems
ISO 286 definiert ein international verwendetes Kennzeichnungssystem für Toleranzen linearer Größen. Es gilt unter anderem für Zylinder sowie für Größenmerkmale zwischen zwei parallelen gegenüberliegenden Flächen. ISO 286-1 beschreibt die Grundlagen, Begriffe, Toleranzgrade und Passungssysteme. ISO 286-2 enthält Grenzabmaße für gebräuchliche Toleranzklassen von Bohrungen und Wellen.
Eine Toleranzklasse besteht aus zwei Elementen:
- der Lage des Toleranzfeldes gegenüber dem Nennmaß
- dem Toleranzgrad, der die Breite des Toleranzfeldes bestimmt
Beispiele sind: H7 g6 JS8 p6
Großbuchstaben stehen für Bohrungen beziehungsweise Innenmaße. Kleinbuchstaben kennzeichnen Wellen beziehungsweise Außenmaße.
Beispiel: 25 H7/g6
25 mm Nennmaß H7 Toleranzklasse der Bohrung g6 Toleranzklasse der Welle
Spielpassung, Übergangspassung oder Übermaßpassung
Spielpassung
Bei einer Spielpassung ist die Bohrung selbst im ungünstigsten Grenzfall mindestens so groß wie die Welle. Die Komponenten lassen sich ohne elastische oder plastische Verformung fügen.
Typische Einsatzfälle sind:
- Gleitführungen
- verschiebbare Zahnräder
- lösbare Kupplungen
- Lagerungen mit definiertem Spiel
- leicht montierbare Zentrierungen
Der Rechner zeigt sowohl das garantierte Mindestspiel als auch das maximal mögliche Spiel.
Übergangspassung
Bei einer Übergangspassung kann abhängig von den tatsächlichen Istmaßen entweder Spiel oder Übermaß entstehen.
Solche Passungen werden häufig verwendet, wenn eine gute Zentrierung erforderlich ist, die Verbindung jedoch noch montierbar und gegebenenfalls demontierbar bleiben soll.
Typische Anwendungen sind:
- präzise Nabenverbindungen
- Kupplungen
- Zahnradaufnahmen
- Schwungräder
- Bauteile mit genauer Lagezuordnung
Übermaßpassung
Bei einer Übermaßpassung ist die Welle im ungünstigsten Grenzfall mindestens so groß wie die Bohrung. Das Fügen erfordert daher eine Presskraft, eine Temperaturdifferenz oder eine Kombination aus beiden Verfahren.
Typische Anwendungen sind:
- dauerhaft feste Welle-Nabe-Verbindungen
- Zahnkränze
- Buchsen
- Lagerinnenringe
- Bauteile zur Übertragung von Kräften oder Drehmomenten
Der Begriff Presspassung wird häufig als praxisnahe Bezeichnung für eine Übermaßpassung verwendet.
Nennmaß
Ausgangsmaß, auf das sich alle Abweichungen beziehen
Oberes Grenzabmaß
Differenz zwischen Höchstmaß und Nennmaß
Unteres Grenzabmaß
Differenz zwischen Mindestmaß und Nennmaß
Toleranzfeld
Bereich zwischen oberem und unterem Grenzabmaß
Definitionen
Was bedeuten Nennmaß, Grenzabmaß und Grenzmaß?
Die Grenzabmaße werden üblicherweise in Mikrometern angegeben. Die daraus resultierenden Grenzmaße gibt der Rechner zusätzlich in Millimetern aus. Die Grenzabmaße werden üblicherweise in Mikrometern angegeben. Die daraus resultierenden Grenzmaße gibt der Rechner zusätzlich in Millimetern aus.
Höchstmaß
Größtes zulässiges Maß eines Bauteils
Mindestmaß
Kleinstes zulässiges Maß eines Bauteils
Maßtoleranz
Differenz zwischen Höchstmaß und Mindestmaß
Toleranzklasse
Kombination aus Toleranzlage und Toleranzgrad
Geeignete Passung für die Konstruktion auswählen
Die richtige Passung hängt nicht allein von der gewünschten Beweglichkeit ab. Auch Montage, Demontage, Zentrierwirkung, Temperatur, Oberflächenzustand und Belastung sind zu berücksichtigen. Der Passungsfinder stellt daher typische Kombinationen aus Spiel-, Übergangs- und Übermaßpassungen gegenüber. Für jede Empfehlung wird der tatsächliche Spiel- oder Übermaßbereich beim eingegebenen Nennmaß berechnet. Diese Einordnung ist eine konstruktive Vorauswahl. Der numerische Spiel- oder Übermaßbereich hängt vom Nennmaß, dem Toleranzgrad und der konkreten Kombination ab. Der Rechner bestimmt deshalb für jede Auswahl die tatsächlichen Grenzwerte neu.
| Passung | Typischer Charakter |
|---|---|
| H7/g6 | Präzise Spielpassung mit garantiertem Spiel |
| H7/h6 | Enge Spielpassung mit möglichem Nullspiel |
| H7/j6 | Leichte Übergangspassung |
| H7/k6 | Übergangspassung mit guter Zentrierwirkung |
| H7/m6 | Straffe Übergangspassung |
| H7/n6 | Übergang zur festen Pressverbindung |
| H7/p6 | Übermaßpassung für feste Verbindungen |
| H7/r6 bis H7/s6 | Größeres Übermaß, häufig Press- oder Temperaturmontage |
Geeignete Passung für Ihre Konstruktion
Die Funktionen unseres Kalkulators im Überblick
Grenzabmaß in Toleranzklasse umrechnen
Nicht immer liegt eine vollständige ISO-Bezeichnung vor. Häufig sind in einer Zeichnung oder Messvorgabe lediglich das obere und untere Grenzabmaß angegeben.
Im Modus Grenzabmaß zu Toleranzklasse geben Sie ein:
- Nennmaß
- Innenmaß oder Außenmaß
- oberes Grenzabmaß
- unteres Grenzabmaß
Der Rechner sucht nach einer passenden ISO-Toleranzklasse. Wird keine exakte Übereinstimmung gefunden, können die nächstliegenden Klassen als Orientierung ausgegeben werden.
Eine angenäherte Klasse ist nicht automatisch mit einer normativ definierten Toleranzklasse gleichzusetzen. Entscheidend ist, ob sowohl die Lage als auch die Breite des Toleranzfeldes übereinstimmen.
Prüfmaßkontrolle für Bohrung und Welle
Mit der Prüfmaßkontrolle lässt sich untersuchen, ob ein gemessener Durchmesser innerhalb der vorgegebenen Grenzmaße liegt.
Für ein einzelnes Bauteil zeigt der Rechner:
- Solltoleranz
- gemessenes Istmaß
- Abstand zum oberen Grenzmaß
- Abstand zum unteren Grenzmaß
- Lage des Messwertes innerhalb des Toleranzfeldes
- Ergebnis der Maßprüfung
Werden sowohl Bohrung als auch Welle gemessen, kann zusätzlich das tatsächlich vorhandene Spiel bestimmt werden:
Tatsächliches Spiel =
gemessene Bohrung – gemessene Welle
Das tatsächliche Spiel ist von dem aus den Zeichnungstoleranzen berechneten möglichen Spielbereich zu unterscheiden.
Beschichtungszugabe berechnen
Beschichtungen können eine zunächst geeignete Spielpassung erheblich verändern. Bei der Auslegung ist daher zu klären, ob sich die Zeichnungstoleranz auf das unbeschichtete oder auf das fertig beschichtete Bauteil bezieht.
Bei einer radialen Schichtdicke t gilt näherungsweise:
Beschichtete Welle:
Durchmesserzunahme = 2 × t
Beschichtete Bohrung:
Durchmesserabnahme = 2 × t
Eine Schichtdicke von 10 µm auf einer Welle vergrößert deren Durchmesser somit um 20 µm. Eine gleich dicke Beschichtung auf der Innenfläche einer Bohrung reduziert den freien Durchmesser ebenfalls um 20 µm.
Der Rechner kann minimale und maximale Schichtdicken berücksichtigen. Dadurch wird nicht nur ein einzelner Wert, sondern der vollständige resultierende Passungsbereich bestimmt.
Typische Anwendungsfälle
- Harteloxieren von Aluminiumteilen
- chemisches oder galvanisches Vernickeln
- Verzinken
- Hartverchromen
- thermisches Spritzen
- funktionale Verschleiß- und Korrosionsschutzschichten
Bei Beschichtungsverfahren, deren Maßzuwachs nicht vollständig der angegebenen Schichtdicke entspricht, kann der dimensionswirksame Anteil angepasst werden.
Temperatureinfluss auf Passungen
Maße und Toleranzen beziehen sich bei geometrischen Produktspezifikationen auf eine Standardreferenztemperatur. ISO 1:2022 definiert hierfür die Referenztemperatur für geometrische und dimensionale Eigenschaften.
Bei abweichenden Montage- oder Betriebstemperaturen verändert sich der Durchmesser eines Bauteils näherungsweise nach:
D(T) = D20 × [1 + α × (T – 20 °C)]
Dabei ist:
D(T) Durchmesser bei der betrachteten Temperatur
D20 Durchmesser bei 20 °C
α Wärmeausdehnungskoeffizient
T Bauteiltemperatur
Besonders relevant wird der Temperatureinfluss, wenn Bohrung und Welle aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.
Eine Aluminium-Nabe dehnt sich bei Erwärmung stärker aus als eine Stahlwelle. Dadurch kann sich das Spiel vergrößern oder eine Übermaßpassung für die Montage vorübergehend lösen.
Umgekehrt kann eine Stahlwelle in einer Nabe mit geringerem Wärmeausdehnungskoeffizienten bei steigender Temperatur zu einem größeren Übermaß und höheren Spannungen führen.
Der Rechner behandelt deshalb Bohrung und Welle getrennt. Für beide Komponenten können eigene Wärmeausdehnungskoeffizienten und Temperaturen eingegeben werden.
Toleranzfelder verständlich visualisieren
Die grafische Darstellung zeigt die Lage der Toleranzfelder relativ zum Nennmaß.
Dadurch wird unmittelbar erkennbar:
- wie breit die Toleranzfelder sind
- ob sich die Bereiche überlappen
- welches Mindestspiel garantiert ist
- welches maximale Übermaß auftreten kann
- wie Beschichtungen die Toleranzfelder verschieben
- wie sich eine Temperaturänderung auf die Passung auswirkt
- wo gemessene Istmaße innerhalb der Grenzwerte liegen
Die Visualisierung ergänzt die numerische Ergebnistabelle. Für Zeichnungen und technische Freigaben sind weiterhin die berechneten Grenzmaße maßgebend.
Grenzen der Passungsberechnung
Eine ISO-Passung beschreibt die zulässigen Größenmaße der beteiligten Komponenten. Sie berücksichtigt nicht automatisch sämtliche Einflüsse auf die Funktion einer Verbindung.
Je nach Anwendung sind zusätzlich zu prüfen:
- Rundheit und Zylindrizität
- Koaxialität und Position
- Oberflächenrauheit
- Welligkeit
- Werkstoffpaarung
- Schmierung
- Verschmutzung
- Fügelänge
- Wandstärken der Nabe
- Belastung und Drehmoment
- elastische oder plastische Verformung
- Fliehkraft bei hohen Drehzahlen
Bei Übermaßpassungen reicht das rechnerische Übermaß allein nicht aus, um Presskraft, Flächenpressung oder übertragbares Drehmoment zu bestimmen. Hierfür ist eine separate Auslegung des Pressverbands erforderlich.
f.a.q.
Häufig gestellte Fragen zum Passungsrechner
H bezeichnet die Lage des Toleranzfeldes einer Bohrung. Bei einer H-Bohrung liegt das untere Grenzabmaß auf dem Nennmaß. Die Zahl 7 bezeichnet den Toleranzgrad IT7 und damit die Breite des Toleranzfeldes.
H7/g6 bezeichnet eine Kombination aus einer H7-Bohrung und einer g6-Welle. Sie ergibt typischerweise eine präzise Spielpassung. Der konkrete Spielbereich hängt vom Nennmaß ab und wird vom Rechner direkt ausgegeben.
Die Toleranz beschreibt den zulässigen Maßbereich eines einzelnen Bauteils. Eine Passung entsteht erst durch die Kombination der Toleranzfelder zweier zu fügender Bauteile.
Das kleinste Spiel ergibt sich aus der kleinsten zulässigen Bohrung abzüglich der größten zulässigen Welle. Das größte Spiel ergibt sich aus der größten Bohrung abzüglich der kleinsten Welle.
Ja. Eine Beschichtung auf einer Welle vergrößert deren Durchmesser. Eine Beschichtung in einer Bohrung verkleinert den freien Innendurchmesser. Dadurch kann aus einer Spielpassung eine Übergangs- oder Übermaßpassung werden.
Bohrung und Welle verändern ihre Abmessungen mit der Temperatur. Bestehen sie aus unterschiedlichen Werkstoffen oder besitzen sie unterschiedliche Temperaturen, kann sich der Spiel- oder Übermaßbereich deutlich verschieben.
Aus den ISO-Toleranzen berechnet das Tool den möglichen Spielbereich. Das tatsächliche Spiel lässt sich bestimmen, wenn die gemessenen Istmaße von Bohrung und Welle eingegeben werden.
Nicht zwingend. Sehr enge Toleranzgrade können aufwendige Bearbeitungs- und Prüfverfahren erfordern. Neben der Funktion sollten daher immer Herstellbarkeit, Messbarkeit und Kosten betrachtet werden.
Der Rechner orientiert sich am ISO-Toleranzsystem für lineare Größen nach ISO 286-1 und ISO 286-2. ISO 286-1 definiert das Codesystem, die Terminologie und die Grundlagen von Toleranzen und Passungen. ISO 286-2 stellt Grenzabmaße für häufig verwendete Toleranzklassen bereit.
Die Berechnungsergebnisse dienen der technischen Vorauswahl und Plausibilisierung. Für sicherheitskritische Anwendungen, Serienfreigaben und vertraglich verbindliche Zeichnungsangaben sind die zugrunde liegenden Normen, die tatsächlichen Betriebsbedingungen und die unternehmensinternen Konstruktionsrichtlinien zu prüfen.
