Gewindegeometrie

Gewindegeometrie beschreibt die geometrischen Eigenschaften von Schraubengewinden, die für Passung, Kraftübertragung und Dichtheit maßgeblich sind. Sie umfasst Profile, Abmessungen, Steigung und Flankenführung sowie Fertigungs- und Toleranzaspekte.

Wesentliche Größen sind der Außendurchmesser (D), der Kerndurchmesser (dK) bzw. der Minordurchmesser, der Teilungsdurchmesser (d2) als Referenz für die Passung, sowie die Steigung p und der Führungswinkel der Flanken. Bei metrischen Gewinden besitzt das Profil ein V-förmiges Querschnittsprofil mit einem 60°-Winkel; andere Profilformen umfassen trapezförmige, quadratische und Buttress-Gewinde.

Der Leitwert (Lead) L bei mehrstartigem Gewinde ergibt sich aus L = p × Anzahl der Starts; bei einfachem Gewinde entspricht L der Steigung p. Der Helixwinkel α, der die Flächenneigung am Mantel beschreibt, folgt näherungsweise aus tan α = p / (π d2), wobei d2 der Teilungsdurchmesser ist. Die Steigung bestimmt maßgeblich die Verschraubungs- und Bewegungscharakteristik eines Gewindes.

Toleranzen definieren zulässige Abweichungen der Gewindegeometrie und werden durch Profilzonen und Passungsklassen festgelegt. Das Grundprofil und die Toleranzzonen bestimmen äußere und innere Gewinde sowie deren Passungsklassen (z. B. ISO-Toleranzen, g/h-Varianten).

Gewindegeometrie beeinflusst Festigkeit, Verschleiß, Dichtheit und Montagekomfort. Sie bestimmt, wie stark ein Gewindeteil belastet wird, wie viel Eingriffsfläche vorhanden ist und wie Gewinde abdichtet werden können.

Gewinde werden durch Drehen, Fräsen oder Gewindeschneiden hergestellt; Messung erfolgt mit Gewindelehren, Messschiebern oder optischer Profilmessung, um Übereinstimmung mit den Toleranzen sicherzustellen.