ANSI-B4.1-Passungsrechner (Zoll)
Grenzmaße von Bohrung und Welle, Spiel oder Übermaß und Passungsart für die 34 Zoll-Klassen RC, LC, LT, LN und FN, Nennmaße bis 19,69 in
ANSI B4.1 ist das amerikanische Zoll-Gegenstück zu ISO 286: dieselbe Idee eines Toleranzfelds für die Bohrung und eines für die Welle am gleichen Nennmaß, aber die Tabellen sind in Tausendstel Zoll geschrieben und die Passungen heißen nach Klassen statt nach Buchstabe und Qualität. RC1–RC9 sind Lauf- und Gleitpassungen, LC1–LC11 Spielpassungen zur Lagebestimmung, LT1–LT6 Übergangspassungen, LN1–LN3 Übermaßpassungen und FN1–FN5 Press- und Schrumpfpassungen. Alle 34 Klassen sind System Einheitsbohrung: die Bohrung ist immer ein H-Feld ab Nennmaß, die Welle wandert.
Dieser Rechner schlägt die Klasse für Sie nach. Nennmaß in Zoll eingeben, Klasse wählen — er liefert die Abmaße von Bohrung und Welle in Tausendstel Zoll und als Fertigmaße auf fünf Stellen, das größte und kleinste Spiel oder Übermaß, die Passungsart und das Diagramm der Toleranzfelder. Die metrischen Werte stehen daneben, und die vollständige Tabelle der gewählten Klasse für alle Nennmaßbereiche wird unter dem Ergebnis ausgegeben, sodass eine Zeichnung geprüft werden kann, ohne die Norm aufzuschlagen.
Jede Klasse trägt ein ABC-Symbol, das auf die ISO-Buchstaben abbildet — RC3 ist H7/f6, LC2 ist H7/h6, LT3 ist H7/k6, LN2 ist H7/p6, FN2 ist H7/s6 —, sodass eine ISO-Passung und ihre ANSI-Verwandte beim gleichen Nennmaß nahezu identisches Spiel ergeben. Auf der Zeichnung sind sie trotzdem nicht austauschbar: die Nennmaßbereiche unterscheiden sich (13 Zoll-Bereiche bis 19,69 in gegen 25 metrische bis 500 mm), die Qualitätstabellen sind getrennt gerundet, und einige Zellen der ANSI-Tabellen sind von Hand angepasst. Ist die Zeichnung in Zoll, gelten diese Tabellen; ist sie in Millimetern, gilt der ISO-286-Rechner.
Klasse RC3 (H7/f6) für alle Nennmaße
Abmaße in Tausendstel Zoll (0,001 in = 25,4 µm) wie in ANSI B4.1 veröffentlicht. Unteres Abmaß der Bohrung ist immer 0 (Einheitsbohrung).
| Nennmaßbereich (in) | Bohrung H7 | Welle f6 | Grenzwerte (thou) |
|---|---|---|---|
| 0 – 0,12 | +0,4 / 0 | -0,3 / -0,55 | 0,3 – 0,95 Spiel |
| 0,12 – 0,24 | +0,5 / 0 | -0,4 / -0,7 | 0,4 – 1,2 Spiel |
| 0,24 – 0,4 | +0,6 / 0 | -0,5 / -0,9 | 0,5 – 1,5 Spiel |
| 0,4 – 0,71 | +0,7 / 0 | -0,6 / -1 | 0,6 – 1,7 Spiel |
| 0,71 – 1,19 | +0,8 / 0 | -0,8 / -1,3 | 0,8 – 2,1 Spiel |
| 1,19 – 1,97 | +1 / 0 | -1 / -1,6 | 1 – 2,6 Spiel |
| 1,97 – 3,15 | +1,2 / 0 | -1,2 / -1,9 | 1,2 – 3,1 Spiel |
| 3,15 – 4,73 | +1,4 / 0 | -1,4 / -2,3 | 1,4 – 3,7 Spiel |
| 4,73 – 7,09 | +1,6 / 0 | -1,6 / -2,6 | 1,6 – 4,2 Spiel |
| 7,09 – 9,85 | +1,8 / 0 | -2 / -3,2 | 2 – 5 Spiel |
| 9,85 – 12,41 | +2 / 0 | -2,5 / -3,7 | 2,5 – 5,7 Spiel |
| 12,41 – 15,75 | +2,2 / 0 | -3 / -4,4 | 3 – 6,6 Spiel |
| 15,75 – 19,69 | +2,5 / 0 | -4 / -5,6 | 4 – 8,1 Spiel |
Passungsklasse: RC, LC, LT, LN, FN
RC — Lauf- und Gleitpassungen
Teile, die sich ineinander drehen oder gleiten. Das Spiel wächst mit dem Nennmaß, damit das Laufverhalten mit Platz für Schmierstoff über den ganzen Bereich ähnlich bleibt. RC1 ist die engste, RC9 die weiteste Klasse.
- RC1 · H5/g4 — Enge Gleitpassung: Genaue Lage von Teilen, die sich ohne spürbares Spiel fügen müssen — die engste Laufklasse.
- RC2 · H6/g5 — Gleitpassung: Teile bewegen und drehen sich leicht, sollen aber nicht frei laufen; bei größeren Nennmaßen können sie bei kleinen Temperaturänderungen klemmen.
- RC3 · H7/f6 — Präzisionslaufpassung: Die engste Passung, die noch frei läuft: Präzisionsmaschinen bei niedrigen Drehzahlen und leichter Lagerbelastung ohne Temperaturschwankungen.
- RC4 · H8/f7 — Enge Laufpassung: Genaue Maschinen bei mäßigen Umfangsgeschwindigkeiten und Lagerdrücken, wenn genaue Lage und minimales Spiel gefordert sind.
- RC5 · H8/e7 — Mittlere Laufpassung: Höhere Laufgeschwindigkeiten oder hohe Lagerdrücke oder beides.
- RC6 · H9/e8 — Mittlere Laufpassung, weiter: Wie RC5 mit weiterer Bohrungstoleranz (H9) — höhere Geschwindigkeiten und Drücke, günstiger zu fertigen.
- RC7 · H9/d8 — Leichte Laufpassung: Laufpassung, wenn Genauigkeit nicht wesentlich ist oder große Temperaturunterschiede auftreten oder beides.
- RC8 · H10/c9 — Weite Laufpassung: Teile mit weiten Handelstoleranzen, gewalzte oder kaltgezogene Wellen.
- RC9 · H11 — Weite Laufpassung, weiteste: Die weiteste Laufpassung der Norm — offene, verschmutzte oder erwärmte Baugruppen.
LC — Spielpassungen zur Lagebestimmung
Ruhende Teile, die sich frei fügen und lösen lassen und einander die Lage geben. LC1–LC4 haben Mindestspiel null (h-Wellen); LC5–LC11 fügen ein kleines bis großes garantiertes Spiel hinzu.
- LC1 · H6/h5 — Lagebestimmung, engste: H6/h5, Mindestspiel null — genaue Lage ruhender Teile, die von Hand ineinander gleiten.
- LC2 · H7/h6 — Lagebestimmung, stramm: H7/h6, Mindestspiel null — die universelle stramme Passung für Passstifte, Lehren, Deckel und Zentrierungen.
- LC3 · H8/h7 — Lagebestimmung, weiter: H8/h7, Mindestspiel null, weitere Toleranzen als LC2.
- LC4 · H10/h9 — Lagebestimmung, grob: H10/h9, Mindestspiel null, Handelstoleranzen.
- LC5 · H7/g6 — Lagebestimmung, kleines Spiel: H7/g6 — kleines garantiertes Spiel: von Hand fügbar und trotzdem genaue Lage.
- LC6 · H9/f8 — Lagebestimmung, mäßiges Spiel: H9/f8 — freies Fügen mit mäßigem Spiel.
- LC7 · H10/e9 — Lagebestimmung, größeres Spiel: H10/e9 — größeres Spiel zum leichten Fügen gewöhnlicher Teile.
- LC8 · H10/d9 — Lagebestimmung, großes Spiel: H10/d9 — großes Spiel, Handelstoleranzen.
- LC9 · H11/c10 — Lagebestimmung, lose: H11/c10 — sehr lose Lagebestimmung.
- LC10 · H12 — Lagebestimmung, sehr lose: Qualitäten 12/11 — sehr weite Toleranzen, reichliches Spiel.
- LC11 · H13 — Lagebestimmung, weiteste: Qualitäten 13/12 — die weiteste Klasse, für rohe Teile und Gussstücke.
LT — Übergangspassungen zur Lagebestimmung
Genaue Lagebestimmung, bei der ein wenig Spiel oder ein wenig Übermaß beides zulässig ist. js-Wellen (LT1, LT2) liegen mittig zum Nennmaß, k-Wellen (LT3, LT4) neigen zum Übermaß, n-Wellen (LT5, LT6) haben überwiegend Übermaß.
- LT1 · H7/js6 — Übergang, leicht (js6): H7/js6 — gleiche Wahrscheinlichkeit für kleines Spiel oder kleines Übermaß; von Hand fügbar.
- LT2 · H8/js7 — Übergang, leicht (js7): H8/js7 — wie LT1 mit weiteren Toleranzen.
- LT3 · H7/k6 — Übergang, mittel (k6): H7/k6 — neigt zum Übermaß; mit leichtem Schlag gefügt. Unter 0,24 in nicht definiert.
- LT4 · H8/k7 — Übergang, mittel (k7): H8/k7 — wie LT3 mit weiteren Toleranzen. Unter 0,24 in nicht definiert.
- LT5 · H7/n6 — Übergang, stark (n6): H7/n6 — überwiegend Übermaß; leichtes Einpressen, noch lösbar.
- LT6 · H7/n7 — Übergang, stark (n7): H7/n7 — wie LT5 mit weiterer Wellentoleranz.
LN — Übermaßpassungen zur Lagebestimmung
Starre, genaue Lagebestimmung von Teilen, die eingepresst werden, aber keine Last über die Passung selbst übertragen. Leichtes (n5), mittleres (p6) und starkes (r6) Übermaß.
- LN1 · H6/n5 — Übermaß, leicht: H6/n5 — kleines Übermaß für starre Lage von Teilen, die keine Last über die Passung übertragen.
- LN2 · H7/p6 — Übermaß, mittel: H7/p6 — Presssitz für Buchsen, Passstifte und Zentrierringe.
- LN3 · H7/r6 — Übermaß, stark: H7/r6 — die engste Lagepassung, eingepresst.
FN — Press- und Schrumpfpassungen
Übermaßpassungen, die Drehmoment und Axialkraft durch Reibung halten, mit annähernd konstanter Fugenpressung über die Nennmaße. Von leicht (FN1) bis zum stärksten Schrumpfsitz (FN5).
- FN1 · H6 — Leichter Presssitz: Kleines Übermaß für dünne Querschnitte, lange Passungen oder Außenteile aus Gusseisen; geringe Fügekraft.
- FN2 · H7/s6 — Mittlerer Presssitz: Gewöhnliche Stahlteile, Schrumpfsitze an leichten Querschnitten — die engste Passung, die mit hochwertigem Gusseisen noch möglich ist.
- FN3 · H7/t6 — Fester Presssitz: Schwerere Stahlteile, Schrumpfsitze an mittleren Querschnitten. Unter 0,95 in nicht definiert.
- FN4 · H7/u6 — Schrumpfsitz: Hoch beanspruchte Teile oder Schrumpfsitze, bei denen die Einpresskräfte unpraktisch wären.
- FN5 · H8/x7 — Schrumpfsitz, stärkster: Das größte Übermaß der Norm — Schrumpfverbindung stark belasteter Teile.
Häufig gestellte Fragen
Was ist ANSI B4.1?
ANSI B4.1-1967 (R2009), „Preferred Limits and Fits for Cylindrical Parts“, ist die amerikanische Zoll-Norm für Bohrungen und Wellen. Sie definiert fünf Familien von Passungen im System Einheitsbohrung — RC Lauf- und Gleitpassungen, LC Spiel-, LT Übergangs- und LN Übermaßpassungen zur Lagebestimmung sowie FN Press- und Schrumpfpassungen — mit Abmaßen in Tausendstel Zoll für Nennmaße bis 19,69 in. Ihr metrisches Gegenstück ist ANSI B4.2, die ISO 286 folgt.
Was bedeutet Klasse RC3?
RC3 ist eine Präzisionslaufpassung: Bohrung H7 mit Welle f6. Bei 1,000 in liegt die Bohrung bei 1,0000–1,0008 in und die Welle bei 0,9987–0,9992 in, das Spiel also zwischen 0,8 und 2,1 Tausendstel Zoll. Es ist die engste Passung, die noch frei läuft, gedacht für Präzisionsmaschinen bei niedrigen Drehzahlen und leichter Lagerbelastung ohne große Temperaturänderungen.
Wie verhalten sich ANSI-B4.1-Klassen zu ISO-286-Passungen?
Jede Klasse hat ein ABC-Symbol aus denselben Buchstaben und Qualitäten wie ISO 286: RC3 = H7/f6, RC4 = H8/f7, LC2 = H7/h6, LC5 = H7/g6, LT3 = H7/k6, LT5 = H7/n6, LN2 = H7/p6, FN2 = H7/s6, FN4 = H7/u6. Beim gleichen Nennmaß stimmen die Spiele auf Bruchteile eines Tausendstel Zoll überein, aber Nennmaßbereiche und Rundung der Qualitäten unterscheiden sich — eine Zeichnung in Zoll nennt die ANSI-Klasse, eine Zeichnung in Millimetern die ISO-Klasse.
Was ist ein „thou“?
Ein Tausendstel Zoll: 0,001 in = 0,0254 mm = 25,4 µm. Die Tabellen von ANSI B4.1 sind vollständig in thou geschrieben; ein Bohrungsabmaß von +0,8 heißt also, die Bohrung darf bis 0,0008 in größer als das Nennmaß sein. Der Rechner zeigt jeden Wert in thou, in Zoll auf fünf Stellen und in Millimetern.
Welche Klasse für eine eingepresste Buchse oder ein Gleitlager?
Eine Bronzebuchse im Gehäuse ist typisch LN2 (H7/p6) oder bei dünner Wand FN1; die Welle in der Buchse läuft mit RC3 oder RC4 je nach Drehzahl und Genauigkeit, RC5–RC6 bei höheren Drehzahlen und Wärme. Zahnräder und Riemenscheiben mit Passfeder nutzen LT3–LT5; von Hand gefügte Teile mit genauer Lage LC2 oder LC5. Für Wälzlager gilt der Lagerkatalog, nicht diese allgemeinen Klassen.