Passungsarten: So wählen Sie die richtige Passung im Maschinenbau

Passungen sind ein entscheidender Aspekt im Maschinenbau: Sie sorgen dafür, dass Bauteile zusammengefügt werden können, sich montieren lassen und die Lasten der verschiedenen Komponenten aufnehmen. Wenn Sie neue Bauteile fertigen lassen möchten und wissen müssen, welche Passungsarten es gibt und wie sie funktionieren, finden Sie im folgenden Ratgeber alle wichtigen Informationen. Lesen Sie weiter.

Was ist eine Passung im Maschinenbau?

Passungen sind die Verbindungen, die die mechanische Montage ermöglichen: Zwei zusammenpassende Teile werden miteinander gefügt. Diese Passungen dienen entweder lösbaren oder unlösbaren Verbindungen. Die Passung beschreibt das mechanische Spiel des physischen Kontakts zwischen den zusammenpassenden Komponenten.

Die Teile können Lasten nur aufnehmen, wenn sie korrekt montiert sind. Andernfalls sind sie nicht belastbar.

Grundlage der Passungen: Einheitsbohrung und Einheitswelle

Die Systeme der Einheitsbohrung und der Einheitswelle bieten einen bewährten Standard für Passungen im Maschinenbau. Es gibt zwei Varianten: Einheitswelle und Einheitsbohrung. Bei beiden hat die Basis-Komponente ein festes Maß. Die andere Komponente wird in ihrer Größe angepasst, um die erforderliche Passung zu erreichen.

Von beiden Systemen ist das System der Einheitsbohrung das gebräuchlichste, und es ist im Vergleich zur Bohrung sogar einfacher, den Wellendurchmesser zu kontrollieren. Die Einheitswelle ist auch bei schnell rotierenden Wellen von Bedeutung; hier wird die Bohrungsgröße angepasst, um die erforderliche Passung zu erreichen.

Die 3 wichtigsten Passungsarten

Es gibt drei Hauptarten von Passungen, und jede Art hat ihre Unterkategorien; alle drei Arten werden im Folgenden erläutert.

Typ 1: Presspassung

Presspassungen sind Passungen mit hoher Reibkraft, die die Passflächen fest zusammenhält. Das negative Spiel der Presspassung erzeugt die Festigkeit der zusammenpassenden Komponenten, die dadurch gegeneinander gepresst werden.

Eine Presspassung entsteht auch durch Schrumpfen: Eine der Komponenten wird erwärmt oder abgekühlt, sodass sie sich zusammenzieht oder ausdehnt und ein negatives Spiel erreicht wird. Dadurch werden die Komponenten fest zusammengepresst. Das Spiel bei der Presspassung liegt zwischen -0,001 mm und -0,042 mm.

Die Einpresspassung ist eine Variante mit dem geringsten negativen Spiel und eignet sich für Verbindungen mittlerer Festigkeit.

Die Treibpassung hat eine mittlere Überdeckung, kann Lasten tragen und erfordert ein Warm- oder Kaltpressen, um die Komponenten mit Kraft zu montieren.

Presspassungen sind Passungen, die ein Warm- oder Kaltpressen erfordern; sie sind unlösbar. Sie erfordern eine sorgfältige Tolerierung, damit die Teile nicht brechen.

Typ 2: Spielpassungen

Spielpassungen haben ein positives Spiel und lassen keinen Spalt zwischen den zusammengefügten Flächen. Die Teile einer Spielpassung haben eine gewisse Bewegungsfreiheit; als Beispiel lässt sich ein Bolzen in einem Rahmen anführen. Die Komponenten können sich unabhängig bewegen und bleiben dennoch in ihrer Position gesichert. Der Spielbereich dieser Passungen liegt zwischen 0,025 mm und 0,089 mm.

Bei einer Laufsitz-Passung liegt das Spiel in einem höheren Bereich als oben angegeben, und die Komponenten können leicht gleiten und rotieren.

Die Freilaufpassung entspricht der Laufsitz-Passung; die Komponenten können hohe Drehzahlen erreichen, und die Verbindung kann Wärmedehnung aufnehmen. Die Positionsgenauigkeit ist bei dieser Passungsart jedoch gering.

Eng laufende Passungen bieten eine verbesserte Positionsgenauigkeit, und die Komponenten können sich bei hohen Geschwindigkeiten und Temperaturen bewegen.

Schiebesitze sind hochgenaue Passungen mit minimalem Spiel, sodass der Freiheitsgrad eingeschränkt ist und nur ein Gleiten möglich ist.

Zentrierpassungen bieten hohe Präzision und helfen, die Teile für die Paarung genau zu positionieren. Das Spiel ist bei dieser Passungsart sehr gering, was eine gleichmäßige Bewegung mit Schmierung ermöglicht.

Typ 3: Übergangspassungen

Die Übergangspassung ist eine Kombination aus Spiel- und Presspassung. Je nach Anforderung kann sie ein begrenztes Spiel oder eine begrenzte Überdeckung aufweisen.

Bei negativer Überdeckung ist die Tragfähigkeit geringer, und bei Spiel ist die Bewegungsfreiheit nicht groß.

Übergangspassungen bieten hochpräzise Positionierungskomponenten für Montagevorgänge, wobei die Relativbewegungen in diesem Fall eingeschränkt sind. Das mechanische Spiel oder der Übermaß in diesen Passungen liegt zwischen +0,023 mm und -0,018 mm.

Eine ähnliche Passung lässt nur ein sehr geringes Spiel, und zum Fügen wird ein Gummihammer verwendet.

Eine Festpassung lässt ein geringes Übermaß, und durch leichten Kraftaufwand wird die Montage erreicht. Riemenscheiben und Zahnräder fallen in die Kategorie der Festpassung.

Zum Fügen der Teile ist nur ein vernachlässigbarer Kraftaufwand erforderlich.

Diese Art der Passung wird verwendet, um die Teile problemlos auszutauschen.

Wie erreicht man Maßtoleranzen für Passungen?

Um die Maßtoleranz für Passungen zu erreichen, sind im Folgenden einige Möglichkeiten aufgeführt.

CNC-Präzisionsbearbeitung

Die CNC-Bearbeitung bietet hohe Genauigkeit mit einer Toleranz von +/- 0,001 mm, und wenn Sie die richtigen Werkzeuge wählen, können Sie hochpräzise Komponenten fertigen.

Schleifen

Schleifen ist ein Verfahren, das eine Ultrapräzisionsbearbeitung ermöglicht und eine Genauigkeit von +/- 0,25 Mikron aufweist.

Reiben

Reiben ist eine spezialisierte Anwendung, die bei der Herstellung von Bohrungen hilft, und diese Bohrungen sind bei Paarungskomponenten in technischen Passungen üblich; daher ist das Reiben geeignet. Es ist ein hochpräzises Verfahren, das hilft, Material im Werkstück zu entfernen und Bohrungen mit enger Toleranz zu erzeugen.

Wie wählen Sie eine geeignete Passung für Ihr Projekt aus

Einige der wichtigen Faktoren, die bei der Auswahl einer geeigneten Passung für Ihr Projekt helfen, sind folgende:

Anwendung

Die Anwendungsanforderungen helfen Ihnen, die richtige Passung zu wählen. Sie müssen analysieren, wie die Komponenten bei der Montage zusammenwirken, ob sie sich drehen müssen oder nicht und welche Funktion sie erfüllen sollen.

Budget

Budget und Funktionsanforderungen müssen in einem ausgewogenen Verhältnis stehen. Wenn es um die Erzielung einer engen Toleranz geht, müssen Sie ein präzises Fertigungsverfahren wählen, das in Ihr Budget passt und Ihnen zugleich die richtige Passung bietet.

Toleranz

Die Toleranz ist für jede Anwendung unterschiedlich, daher ist die Wahl der Passungstoleranz, die zu Ihrer Komponentenanwendung passt, entscheidend. Sie müssen analysieren, ob sich die Komponente vollständig dreht oder nicht und wie viel Spiel erforderlich ist.

Fazit

Bei der Fertigung von Komponenten, die miteinander gepaart werden, ist die Berücksichtigung der richtigen Toleranz und der richtigen Passungsart entscheidend. Wie Sie dem obigen Leitfaden entnehmen können, haben Sie nun alles darüber erfahren. Nehmen Sie daher Kontakt mit uns auf unter DEK, und wir entwerfen hochpräzise Komponenten mit der richtigen Passung für Sie.