Die Gewindesteigung ist der Abstand von einer Gewindespitze zur nächsten, gemessen entlang der Achse des Verbindungselements. Metrische Verbindungselemente geben sie direkt in Millimetern an (eine Steigung von 1,5 mm); Zoll-Verbindungselemente geben sie stattdessen als TPI – Gewindegänge pro Zoll – an. Beide sind einfach Kehrwerte voneinander: TPI = 25,4 ÷ Steigung (mm) und Steigung (mm) = 25,4 ÷ TPI. Mit der Steigung lassen sich auch zwei Werte berechnen, die sich an der Schieblehre nicht direkt ablesen lassen – Flankendurchmesser und Kerndurchmesser – mit Standardformeln der Gewindegeometrie.
Dieser Leitfaden setzt voraus, dass Sie den Außendurchmesser des Verbindungselements bereits kennen (wenn nicht, siehe zuerst So messen Sie die Gewindegröße – die Steigung ist nur die Hälfte einer vollständigen Gewindegrößenangabe).
Methode 1: Gewindeschablone (am schnellsten)
Eine Gewindeschablone ist ein klappbarer Satz dünner Lamellen, jede mit einem Steigungs- oder TPI-Wert geprägt. Drücken Sie jede Lamelle gegen das Gewinde, bis Sie die finden, deren Zähne vollständig im Gewindeprofil sitzen – ohne sichtbaren Spalt, ohne Wackeln. Die Zahl auf dieser Lamelle ist Ihre Steigung bzw. TPI.
Der eine Fehler, den man vermeiden sollte: Probieren Sie sowohl eine metrische als auch eine Zoll-Schablone, selbst wenn Sie glauben, das System schon zu kennen. Weil metrische und Zoll-Gewindeprofile geometrisch ähnlich sind, kann eine metrische Lamelle auf einem Zollgewinde manchmal passend wirken – nah genug, um richtig auszusehen, wenn man nichts zum Vergleich hat. Die Lamelle, die ohne Wackeln sitzt, geprüft mit beiden Schablonensätzen, ist die, der man trauen kann.
Methode 2: Messen und mitteln (ohne Schablone)
Haben Sie keine Gewindeschablone, funktionieren Schieblehre oder ein feines Lineal, mit einer Anpassung für die Genauigkeit: Messen Sie nicht eine einzelne Gewindelücke. Messen Sie über mehrere aufeinanderfolgende Gewindegänge – 10 ist eine übliche Wahl – und teilen Sie die Gesamtlänge durch die Anzahl der Abstände.
- Metrisch: Messen Sie den Abstand über 10 Gewindeabstände in mm, teilen Sie durch 10 – das ist Ihre Steigung.
- Zoll: Setzen Sie die Schieblehre so an, dass sie genau einen Zoll entlang des Gewindes überspannt, und zählen Sie die vollständigen Gewindespitzen innerhalb dieser Spanne – diese Zahl ist Ihr TPI.
Das Messen über mehr Gewindegänge verteilt den Fehler jeder einzelnen Ablesung, was bei Feingewinden mehr zählt, wo eine falsch eingeschätzte Spitze die ganze Messung verfälschen kann.
Umrechnung zwischen TPI und metrischer Steigung
Da Steigung und TPI denselben physischen Abstand in unterschiedlichen Einheiten beschreiben, können Sie direkt zwischen beiden umrechnen:
| TPI | Teilung (mm) | TPI | Teilung (mm) |
|---|---|---|---|
| 32 | 0.79 | 13 | 1.95 |
| 24 | 1.06 | 11 | 2.31 |
| 20 | 1.27 | 10 | 2.54 |
| 18 | 1.41 | 8 | 3.18 |
| 16 | 1.59 |
(Berechnet aus Steigung = 25,4 ÷ TPI, auf zwei Dezimalstellen gerundet – keine gemessene oder zitierte Tabelle, sondern nur die Umrechnungsformel, angewendet auf gängige TPI-Werte.)
Berechnung von Flankendurchmesser, Kerndurchmesser und Gewindetiefe
Außendurchmesser und Steigung sind das, was Sie direkt messen. Aus diesen beiden Werten lassen sich mit Standardformeln der Gewindegeometrie (ISO 68-1 für metrische Gewinde, ASME B1.1 für Unified-/Zollgewinde) drei weitere Größen berechnen, auf die sich Zerspaner und Gewindelehren-Hersteller stützen:
Metrisch (Außengewinde), mit d = Außendurchmesser und P = Steigung, beide in mm:
- Flankendurchmesser: d2 = d − 0,6495 × P
- Kerndurchmesser: d1 = d − 1,2269 × P
- Gewindetiefe: h = 0,6134 × P
Unified/Zoll (Außengewinde), mit D = Außendurchmesser (in) und n = TPI:
- Flankendurchmesser: E = D − 0,6495 ÷ n
- Kerndurchmesser: D − 1,2990 ÷ n
- Gewindetiefe: h = 0,6134 ÷ n
Diese Konstanten (0,6495, 1,2269, 1,2990, 0,6134) stammen alle aus der Geometrie des Standard-Gewindeflankenwinkels von 60°, den sowohl das ISO-metrische als auch das Unified-System verwenden – deshalb teilen die metrische und die Zoll-Formel dieselbe Konstante 0,6495, sobald Steigung und 1/TPI als gleichwertig behandelt werden.
Rechenbeispiel (metrisch): Für eine M10 × 1,5-Schraube (d = 10 mm, P = 1,5 mm):
- Flankendurchmesser = 10 − (0,6495 × 1,5) = 9,03 mm
- Kerndurchmesser = 10 − (1,2269 × 1,5) = 8,16 mm
- Gewindetiefe = 0,6134 × 1,5 = 0,92 mm
Der Flankendurchmesser ist die Größe, die tatsächlich bestimmt, ob zwei Gewindeteile korrekt zusammenpassen – er ist der Durchmesser an der Stelle, an der Gewinderille und Gewindeflanke gleich breit sind, und um ihn herum sind Gewindelehren und Gut-/Ausschuss-Toleranzprüfungen aufgebaut. Der Außendurchmesser allein verrät das Nennmaß; der Flankendurchmesser ist das, was man prüft, wenn ein Gewinde zu stramm oder zu locker sitzt, obwohl die Schieblehre das „richtige“ Nennmaß zeigt.
Gängige metrische Gewindesteigungen (Regelgewinde)
| Größe | Teilung (mm) |
|---|---|
| M6 | 1.0 |
| M8 | 1.25 |
| M10 | 1,5 (Regel) / 1,25 (fein) |
| M12 | 1.75 |
| M16 | 2.0 |
| M20 | 2.5 |
Passt die gemessene Steigung nicht zum Regelwert für diesen Durchmesser, gehen Sie nicht von einem Messfehler aus – prüfen Sie zuerst die Feingewinde-Option, bevor Sie erneut messen. Viele gängige metrische Größen gibt es in beiden.
Weiterführende Lektüre: So messen Sie die Gewindegröße: Durchmesser, Steigung und Lesen der Bezeichnung
