Vergleich globaler Verzahnungsgenauigkeitssysteme: DIN, ISO, AGMA und GB erklärt

Was PinyiGear in der Produktion halten kann

• Chargenkonsistenz: GB 4~5
• Bestes erreichbares durch Schleifen: DIN 4-5
• Prüfausrüstung: Verzahnungsmesszentrum, CMM, Eingriffsprüfgerät
• Fp: ≤ 25 µm (DIN 5)
• Fα: ≤ 10 µm (DIN 4-5)
• Fβ: ≤ 10 µm (DIN 4-5)
• Fr: ≤ 15 µm
• Ra: ≤ 0,8 µm (Schleifen), ≤ 0,4 µm (Superfinish)
• Berichtsformate: DIN / ISO / AGMA / GB
• Zertifizierungen: CE / CSA / BV / SGS / UL

Dreizehn Jahre im Verzahnungsgeschäft stützen unsere Ingenieurgruppe, die bei der Gradauswahl berät, während noch ein Angebot erstellt wird. Wir wägen Ihren Zielmarkt, die Laufgeschwindigkeit, das Drehmoment und die akustischen Ziele gemeinsam ab und schlagen dann die Gradmischung vor, die die geforderte Leistung bei niedrigsten Gesamtkosten liefert.

Auswahl eines Grades nach Exportziel

Nordamerika (AGMA)

• Empfohlene Grade: AGMA 11~13 für normale Arbeiten, AGMA 14~15 wo Präzision zählt
• Dokumentation: Tragbildprüfung, Geräuschtest
• Achtung: Der Diametral Pitch ist imperial (DP = 25,4/m) — die Umrechnung in Modul ist eine häufige Fehlerquelle

Europa (DIN/ISO)

• Empfohlene Grade: DIN 5~7 für normale Arbeiten, DIN 4-5 wo Präzision zählt
• Dokumentation: Vollständiger Prüfbericht über Fp/Fα/Fβ/Fr, Materialzeugnis, Wärmebehandlungsprotokoll
• Achtung: Rauheitsgrenzen (Ra ≤ 0,8 µm) und Zahnbrandprüfung

Südostasien / Naher Osten

• Grundlage: DIN/ISO, in einigen Fällen wird JIS befolgt
• Empfohlene Grade: DIN 6~8, wobei das Kosten-Leistungs-Verhältnis entscheidend ist
• Achtung: Korrosionsschutz und weiche Trennlagen zwischen den Zähnen für den Seetransport

Gradauswahl-Flussdiagramm

Geschwindigkeits- / Last- / Geräuschanforderungen
 ├─ Hohe Geschwindigkeit >25m/s + Geringes Geräusch → DIN 4-5 / AGMA 14~15 → Schleifen
 ├─ Mittlere-hohe 15~25m/s → DIN 5~6 / AGMA 11~13 → Schleifen/Präzisionswälzfräsen
 ├─ Mittlere 5~15m/s → DIN 6~7 / AGMA 10~11 → Wälzfräsen+Schaben
 └─ Niedrige <5m/s → DIN 8~9 / AGMA 7~9 → Standard-Wälzfräsen

Die vier Normensysteme auf einen Blick

Die Übertragungsqualität hängt von der Verzahnungsgenauigkeit ab, die bestimmt, wie reibungslos die Zähne ineinandergreifen, wie viel Geräusch emittiert wird, wie viel Last die Flanken tragen und wie lange das Teil hält. Vier Systeme dominieren die weltweite Praxis:

• System DIN: Deutsche Industrienorm
  • Region: Deutschland/Europa
  • Neueste Version: DIN 3961~3967
  • Kernnormnummer: DIN 3962 (Toleranzen für Stirnräder)
• System ISO: Internationale Organisation für Normung
  • Region: Global
  • Neueste Version: ISO 1328:2013
  • Kernnormnummer: ISO 1328-1 (Zahntoleranzen)
• System AGMA: American Gear Manufacturers Association
  • Region: Nordamerika
  • Neueste Version: AGMA 2015:2009
  • Kernnormnummer: AGMA 2000-A88 (Genauigkeitsgrade)
• System GB: Chinesische Nationalnorm
  • Region: China
  • Neueste Version: GB/T 10095:2008
  • Kernnormnummer: GB/T 10095.1 (Zahntoleranzen)

Wie sie zusammenhängen: GB/T 10095 basiert auf ISO 1328 mit nationalen Modifikationen, während DIN 3962 und ISO 1328 weitgehend übereinstimmen. Die Parameterdefinitionen stimmen daher bei DIN, ISO und GB überein, sodass die drei austauschbar verwendet werden können. AGMA steht separat, da seine Einstufungslogik anders ist.

Zuordnung von Grad zu Fertigungsroute

• Zielgrad DIN 4-5: Wälzfräsen → Aufkohlen → Präzisionsschleifen
  • Schlüsselausrüstung: Schnecken-/Formschleifmaschine
  • PinyiGear: Genauigkeitsgrad gemäß Kundenzeichnung
• Zielgrad DIN 5~6: Wälzfräsen → Aufkohlen → Schleifen
  • Schlüsselausrüstung: CNC-Schleifmaschine
  • PinyiGear: Genauigkeitsgrad gemäß Kundenzeichnung
• Zielgrad DIN 6~7: Wälzfräsen → Schaben oder Schleifen nach Wärmebehandlung
  • Schlüsselausrüstung: Schab-/Schleifmaschine
  • PinyiGear: Stabile Massenproduktion
• Zielgrad DIN 7~8: Präzisionswälzfräsen
  • Schlüsselausrüstung: Hochpräzise Wälzfräsmaschine
  • PinyiGear: Bis zu 5 sec/Zahn
• Zielgrad DIN 8~9: Standard-Wälzfräsen
  • Schlüsselausrüstung: Standard-Wälzfräsmaschine

Die wichtigsten Genauigkeitsparameter lesen

Radialschlag (Fr)

Exzentrizität zwischen Zahnkranz und Bohrung erzeugt wiederkehrendes Geräusch und Vibration.

Flankenlinienabweichung (Axialer Eingriff)

• Gesamtflankenlinienabweichung (Fβ): wie weit die reale Zahnspur von der theoretischen Linie abweicht, was bestimmt, wie sich die Last entlang der Zahnbreite verteilt — die führende Quelle für Fehlausrichtung

Teilungsgenauigkeit (Laufruhe)

• Einzelteilungssabweichung (fpt/fp): Variation zwischen benachbarten Teilungen, die als Stoßgeräusch beim Eingriff wahrgenommen wird
• Gesamtkumulative Teilungsabweichung (Fp): der größte Teilungsfehler über den gesamten Umfang, der sich als Winkelgeschwindigkeitswelligkeit zeigt — der Parameter, der am wichtigsten ist
• Ingenieurregel: für allgemeine Maschinen Fp ≤ 0,5×Modul (µm) einhalten; Präzisionsantriebe erfordern Fp ≤ 25 µm

Zahnprofilgenauigkeit (Tragfähigkeit)

• Gesamtprofilabweichung (Fα): Abweichung des realen Profils von der theoretischen Evolvente, die die Kontaktspannungsverteilung bestimmt
• Profilformabweichung (ffα): Krümmungsfehler, der Geräusche auf Mikroebene anregt

Querverweistabellen für Stirnräder

DIN / ISO / GB / AGMA Gradäquivalente

Ingenieure greifen häufiger zu dieser Tabelle als zu jeder anderen:

• DIN-Grad DIN 4-5: ISO 3
  • GB/T 10095-Grad: GB 3
  • AGMA 2000-Grad: AGMA 15
  • Typischer Fertigungsprozess: Präzisionsschleifen
  • Typische Anwendung: Luft- und Raumfahrt, Hochgeschwindigkeitsantriebe, Präzisionsteilung
• DIN-Grad DIN 4: ISO 4
  • GB/T 10095-Grad: GB 4
  • AGMA 2000-Grad: AGMA 14
  • Typischer Fertigungsprozess: Präzisionsschleifen
  • Typische Anwendung: Automatikgetriebe, Präzisionswerkzeugmaschinen
• DIN-Grad DIN 5: ISO 5
  • GB/T 10095-Grad: GB 5
  • AGMA 2000-Grad: AGMA 13
  • Typischer Fertigungsprozess: Schleifen/Feinwälzfräsen
  • Typische Anwendung: Automobil, allgemeine Maschinengetriebe
• DIN-Grad DIN 6: ISO 6
  • GB/T 10095-Grad: GB 6
  • AGMA 2000-Grad: AGMA 11~12
  • Typischer Fertigungsprozess: Wälzfräsen + Schaben
  • Typische Anwendung: Allgemeine Industriegetriebe
• DIN-Grad DIN 7: ISO 7
  • GB/T 10095-Grad: GB 7
  • AGMA 2000-Grad: AGMA 10
  • Typischer Fertigungsprozess: Wälzfräsen
  • Typische Anwendung: Landmaschinen, Hebezeuge
• DIN-Grad DIN 8: ISO 8
  • GB/T 10095-Grad: GB 8
  • AGMA 2000-Grad: AGMA 8~9
  • Typischer Fertigungsprozess: Wälzfräsen
  • Typische Anwendung: Niedriggeschwindigkeits-Schwerlast, unkritische Antriebe
• DIN-Grad DIN 9: ISO 9
  • GB/T 10095-Grad: GB 9
  • AGMA 2000-Grad: AGMA 7
  • Typischer Fertigungsprozess: Wälzfräsen/Schruppen
  • Typische Anwendung: Geringe Genauigkeitsanforderungen
• DIN-Grad DIN 10~12: ISO 10~12
  • GB/T 10095-Grad: GB 10~12
  • AGMA 2000-Grad: AGMA 4~6
  • Typischer Fertigungsprozess: Gießen/Schruppen
  • Typische Anwendung: Manuell, niedrige Geschwindigkeit, ungenau

Wie der Grad mit der Geschwindigkeit zusammenhängt

Punkte, die oft missverstanden werden

• Wälzfräsen kann Schleifen bei DIN 4 ersetzen: Wälzfräsen erreicht maximal etwa DIN 4, doch Verzug nach der Wärmebehandlung erfordert dennoch einen Schleifdurchgang
• Eine höhere AGMA-Nummer bedeutet einen engeren Grad: stimmt, AGMA 15 steht an der Spitze — aber AGMA 15 ist nicht äquivalent zu DIN 7; es entspricht DIN 4-5
• DIN, ISO und GB können immer eins zu eins ausgetauscht werden: die Parameter entsprechen sich, doch DIN 4-5 hält etwas engere Toleranzen als ISO 3
• Immer den feinsten verfügbaren Grad wählen: jede Stufe erhöht die Kosten um 50~100%, wählen Sie also das, was die Anwendung benötigt, nicht das Maximum

Fazit vorweg: Die weltweit gängigen Verzahnungsgenauigkeitsnormen fallen in vier Systeme — DIN (Deutschland), ISO (International), AGMA (Nordamerika) und GB (China). DIN/ISO/GB sind in den Parameterdefinitionen hochkompatibel, während AGMA eine andere Einstufungslogik verwendet. DIN 4-5 ≈ ISO 3 ≈ GB 3 ≈ AGMA 15 (höchster Genauigkeitsgrad); DIN 8 ≈ ISO 8 ≈ GB 8 ≈ AGMA 8 (Allgemeingrad). Kernprinzip: Verwenden Sie DIN/ISO für Exporte nach Europa, AGMA für Nordamerika, GB für China. Für geschliffene Verzahnungen wird einheitlich die höchste Präzision als DIN 4-5 empfohlen.**

Für eine projektspezifische Gradempfehlung senden Sie Ihre Zeichnungen über unsere technische Prüfung, oder durchsuchen Sie das Stirnrad-Sortiment.