Das Wichtigste in Kürze
- Die Toleranzklasse legt fest, wie genau die Maße eines Lagers stimmen und wie rund es läuft. Für die meisten Maschinen reicht die Normalklasse P0.
- ISO und ABEC zählen gegenläufig. P0 entspricht ABEC 1, P4 entspricht ABEC 7, P2 entspricht ABEC 9.
- Bei einer 6205 darf der Außenring in P0 bis 25 µm radial schlagen, in P4 nur 5 µm. Ein Haar ist rund 70 µm dick.
- Die Klasse ist eine Toleranz, kein Qualitätsurteil. Werkstoff, Kugeln, Käfig und Fett legt sie nicht fest, eine Drehzahl auch nicht.
- Keramikkugeln machen ein Lager nicht genauer. Die Klasse hängt vor allem an den Ringen. Hybrid- und Vollkeramiklager gibt es im Handel oft in der Normalklasse, Spindellager mit Keramikkugeln in den Präzisionsklassen P5, P4 und P2.
Warum das so ist, steht ausführlich darunter. 11 Minuten Lesezeit.
Was die Toleranzklasse festlegt
Kein Lager ist genau so groß, wie es auf dem Papier steht. Jedes Maß hat eine Toleranz, und wie eng diese Toleranzen sind, sagt die Toleranzklasse. Oft heißt sie auch Genauigkeitsklasse. Sie regelt zwei Dinge:
- Maßgenauigkeit. Wie genau Bohrung, Außendurchmesser und Breite stimmen. Das zählt für den Sitz auf der Welle und im Gehäuse.
- Laufgenauigkeit. Wie rund und wie gerade das Lager läuft. Das wichtigste Maß dafür ist der Radialschlag: Ein Ring dreht sich einmal, der andere steht still, und eine Messuhr zeigt den größten und den kleinsten Ausschlag. Die Differenz ist der Radialschlag.
Die Werte stehen in der Norm ISO 492, die aktuelle Ausgabe ist von 2023. Die deutsche DIN 620 entspricht ihr weitgehend. Der japanische Hersteller JTEKT (Koyo) fasst es so zusammen: Für allgemeine Anwendungen reicht die Normalklasse. Für anspruchsvolle Aufgaben nennt er die Klasse 5 oder genauer, etwa für Spindeln, Messgeräte, sehr hohe Drehzahlen oder ein besonders gleichmäßiges Reibmoment.
Fünf Klassen, vier Namen
Für Kugellager kennt die Norm fünf Klassen. Dieselbe Klasse heißt aber je nach Norm anders. ISO zählt sie als Normal, 6, 5, 4 und 2, die DIN setzt ein P davor. In Amerika heißen sie ABEC, in Japan Klasse 0, 6, 5, 4 und 2. Die Tabelle zeigt, was zusammengehört.
| ISO 492 | DIN | ABEC | JIS | Einordnung |
|---|---|---|---|---|
| Normal | P0, meist ohne Zusatz | ABEC 1 | Klasse 0 | Standard für allgemeine Anwendungen |
| 6 | P6 | ABEC 3 | Klasse 6 | etwas genauer als normal |
| 5 | P5 | ABEC 5 | Klasse 5 | genau, ab hier spricht man von Präzisionslagern |
| 4 | P4 | ABEC 7 | Klasse 4 | sehr genau, etwa für Werkzeugmaschinenspindeln |
| 2 | P2 | ABEC 9 | Klasse 2 | höchste Klasse, Ultrapräzision |
Der Stolperstein: Bei ISO und DIN heißt eine kleinere Zahl genauer, von 6 bis 2. Die Normalklasse fällt heraus: Sie heißt bei ISO einfach Normal und bei DIN P0. Bei ABEC ist es umgekehrt, je größer die Zahl, desto genauer. ABEC 7 und P4 entsprechen sich.
ABEC steht für Annular Bearing Engineering Committee, einen Ausschuss des amerikanischen Lagerherstellerverbands ABMA. Für kleine Instrumentenlager, etwa in Dentalgeräten, gibt es dort eigene Klassen mit einem P dahinter, von ABEC 3P bis 9P. Manche Hersteller schreiben für die Normalklasse PN statt P0. Gemeint ist dasselbe.
Was die Klassen in Mikrometern bedeuten
Wie eng die Klassen sind, zeigt ein Beispiel. Die Tabelle nennt die Grenzen für eine 6205 mit 25 mm Bohrung und 52 mm Außendurchmesser. Die Werte hängen von der Größe ab, bei größeren Lagern sind sie größer.
| Klasse | Bohrung, mittlere Abweichung | Außendurchmesser, mittlere Abweichung | Radialschlag Innenring | Radialschlag Außenring |
|---|---|---|---|---|
| P0 | 0 bis −10 | 0 bis −13 | 13 | 25 |
| P6 | 0 bis −8 | 0 bis −11 | 8 | 13 |
| P5 | 0 bis −6 | 0 bis −9 | 4 | 8 |
| P4 | 0 bis −5 | 0 bis −7 | 3 | 5 |
| P2 | 0 bis −2,5 | 0 bis −4 | 2,5 | 4 |
Drei Dinge fallen auf. Erstens ist ein Lager im Mittel nie zu groß: Der mittlere Durchmesser von Bohrung und Außenring liegt auf dem Nennmaß oder darunter, nie darüber. Einzelne Messwerte dürfen wegen der erlaubten Unrundheit etwas darüber liegen. Erst ab P4 darf bei Lagern wie der 6205 auch kein einzelner Messwert über dem Nennmaß liegen. Zweitens wird vor allem der Lauf genauer. Der erlaubte Radialschlag des Außenrings schrumpft von P0 zu P4 auf ein Fünftel. Drittens bleibt die Breite in allen Klassen gleich grob: Sie darf bei dieser Größe bis 0,12 mm unter dem Nennmaß liegen. Genauer wird nur, wie gleichmäßig breit ein Ring ist. Ab P5 kommen Grenzen für den Planlauf der Seitenflächen dazu.
Erlaubter Radialschlag des Außenrings einer 6205
Werte nach ISO 492. Farbig hervorgehoben sind die Klassen ab P5, die man Präzisionslager nennt.
Welche Klasse wofür
Eine Norm, die Klassen bestimmten Maschinen zuordnet, gibt es nicht. Die Tabelle fasst zusammen, was Hersteller nennen. Nehmen Sie sie als Orientierung, nicht als Vorschrift.
| Klasse | Typischer Einsatz |
|---|---|
| P0, ABEC 1 | Allgemeine Anwendungen, etwa Motoren, Pumpen, Getriebe und Fördertechnik |
| P6, ABEC 3 | Wenn der Sitz enger toleriert ist oder das Lager ruhiger laufen soll. Oft zusammen mit der Lagerluft C3 bestellt, abgekürzt P63 |
| P5, ABEC 5 | Messinstrumente, Zentrifugen, Verdichter, Druckmaschinen, schnelle Präzisionsmotoren |
| P4, ABEC 7 | Werkzeugmaschinen- und Schleifspindeln, Servomotoren, Regelgeräte |
| P2, ABEC 9 | Ultrapräzisionsspindeln, hochgenaue Messgeräte |
Ab P5 spricht man von Hochgenauigkeitslagern. In Spindeln sind das meist Schrägkugellager, oft mit Kugeln aus Siliziumnitrid. Sie sind leichter als Stahlkugeln, erzeugen bei hoher Drehzahl weniger Fliehkraft und Wärme. Warum das so ist, steht im Beitrag Was ist ein Hybridlager?
Das Lager ist nur so genau wie sein Sitz
Ein Lagerring ist dünn. Er legt sich an Welle und Gehäuse an und übernimmt deren Form. Ein genaues Lager auf einer unrunden Welle läuft deshalb kaum runder als die Welle. Darum geben die Hersteller auch für die Sitze Grenzen vor, abhängig von der Klasse des Lagers.
| Klasse des Lagers | Welle | Gehäusebohrung |
|---|---|---|
| Normal und P6 | IT3 bis IT4 (4 bis 6 µm) | IT4 bis IT5 (8 bis 13 µm) |
| P5 und P4 | IT2 bis IT3 (2,5 bis 4 µm) | IT2 bis IT3 (3 bis 5 µm) |
Dazu kommt die Oberfläche: Soll das Lager leise und schwingungsarm laufen, gehören die Sitze geschliffen, nicht nur gedreht. Wer ein P2-Lager in Welle und Gehäuse auf P4-Niveau setzt, erreicht kaum die Genauigkeit von P2, schreibt ein britischer Fachhändler für Präzisionslager. Welche Passung an welchen Ring gehört, steht im Beitrag Keramiklager richtig einbauen.
Was ABEC nicht sagt
Die Klasse ist eine Toleranz für Maße und Lauf. Über alles andere sagt sie nichts:
- nichts über Werkstoff und Härte,
- nichts über die Güte der Kugeln,
- nichts über Käfig, Dichtung, Fett und Lagerluft,
- nichts über Geräusch, Schwingung und Tragfähigkeit.
Ein gut gemachtes Lager in ABEC 3 kann deshalb besser laufen als ein schlecht gemachtes in ABEC 7. Und eine höhere Klasse dreht nicht von selbst schneller. Die Drehzahlgrenze hängt von vielen Dingen ab: Bauart und Größe, Käfig, Schmierung, Dichtung, Lagerluft, Last und Wärmeabfuhr. Auch die Genauigkeit spielt mit. Für sehr hohe Drehzahlen nennen Hersteller deshalb oft P5 oder genauer.
Bei Freizeitlagern, etwa für Inliner und Skateboards, steht ABEC 7 oder ABEC 9 oft als Werbezahl auf der Packung. Ein Beleg ist das nicht. Belegen lässt sich eine Klasse nur durch Messen. Wer die Klasse wirklich braucht, sollte nach einem Prüfprotokoll des Herstellers für die gelieferte Charge fragen. Die Grenzwerte stehen in ISO 492. Wie man misst, beschreibt ISO 1132-2.
Und bei Keramiklagern?
Keramikkugeln machen ein Lager nicht genauer. Die Klasse hängt vor allem an den Ringen und daran, wie fein sie geschliffen und wie sorgfältig sie gemessen werden. Die Kugeln haben ihre eigene Güteklasse nach ISO 3290, zum Beispiel G5 oder G10. Was die bedeutet, steht im Beitrag Kugelgüte G5 bis G100. Ein Hybridlager in der Normalklasse bleibt also Normalklasse, auch mit den besten Kugeln.
Im Handel stehen Hybrid- und Vollkeramiklager oft mit ABEC 1 oder P0 im Datenblatt. Es gibt sie auch genauer, bis hin zu Spindellagern mit Keramikkugeln in den Präzisionsklassen P5, P4 und P2.
Bei Vollkeramik aus Siliziumnitrid kommt etwas hinzu. Alle Toleranzen gelten bei 20 Grad, so legt es die Norm ISO 1 für alle Maße fest. Siliziumnitrid dehnt sich bei Wärme aber nur etwa ein Viertel so stark aus wie Stahl. Ein Beispiel: Wird eine Maschine 50 Grad wärmer, wächst eine Stahlwelle mit 25 mm Durchmesser um rund 15 µm, der Keramikring nur um rund 4 µm. Die Passung wird dadurch um 11 µm fester. Das ist etwa so viel wie die ganze Bohrungstoleranz in P0, die bei dieser Größe 10 µm beträgt. Bei solchen Lagern zählt die Passungsrechnung deshalb oft mehr als die Klasse. Wie man sie aufstellt, steht im Beitrag Lagerluft C2, CN, C3, C4. Zirkonoxid dehnt sich ähnlich wie Stahl, dort fällt dieser Effekt kaum ins Gewicht.
Die Klasse in der Bezeichnung finden
Die Normalklasse trägt meist keinen Zusatz. Ein 6205-2RS ohne weitere Angabe erfüllt also mindestens die Normalklasse. Manche Hersteller fertigen auch ohne Zusatz genauer, SKF etwa seine Explorer-Rillenkugellager in den Maßen nach P6. Genauere Klassen stehen als Nachsetzzeichen dahinter, zum Beispiel 6205-2RS-P6. Oft werden Toleranzklasse und Lagerluft zusammengezogen: P63 heißt P6 und C3. Amerikanische Hersteller nennen die Klasse oft als ABEC-Zahl, teils auch mit eigenen Kürzeln. Bei kleinen Instrumentenlagern steht sie mit P, etwa ABEC 7P. Was die übrigen Zusätze bedeuten, steht im Beitrag Typenschlüssel entschlüsselt.
Häufige Rückfragen
Ist ABEC 7 besser als ABEC 5?
Es ist genauer, nicht automatisch besser. ABEC 7 entspricht P4 und hat engere Toleranzen als ABEC 5. Das bringt nur etwas, wenn Welle, Gehäuse und Anwendung diese Genauigkeit auch nutzen. Sonst zahlen Sie für Mikrometer, die niemand merkt.
Läuft ein Lager in einer höheren Klasse schneller?
Nicht von selbst. Die Drehzahlgrenze hängt von vielen Dingen ab, etwa von Bauart, Käfig, Schmierung und Wärmeabfuhr. Die Genauigkeit spielt mit, für sehr hohe Drehzahlen nennen Hersteller oft P5 oder genauer. Schnelle Spindeln nutzen deshalb oft beides: eine hohe Klasse für den ruhigen Lauf und leichte Keramikkugeln, die weniger Fliehkraft erzeugen.
Kann ich ein Lager in P0 gegen eines in P6 tauschen?
Ja. Die Maße sind dieselben, nur die Toleranzen sind enger. Die Toleranzen der genaueren Klasse liegen innerhalb der Normalklasse, an Welle und Gehäuse ändert sich also nichts. Achten Sie nur darauf, dass die Lagerluft gleich bleibt. Ein P63-Lager hat zum Beispiel die größere Lagerluft C3.
Was kostet eine höhere Klasse?
Mehr, weil die Ringe feiner bearbeitet und die Lager genauer geprüft werden. Wie viel, hängt von Größe, Bauart und Hersteller ab. Eine pauschale Zahl wäre unseriös. Klar ist nur: Wer eine höhere Klasse bestellt, als die Maschine nutzen kann, zahlt ohne Gegenwert.
Was ist der Unterschied zwischen Toleranzklasse und Kugelgüte?
Die Toleranzklasse gilt für das ganze Lager, vor allem für die Ringe. Die Kugelgüte gilt nur für die Kugeln und beschreibt, wie rund, wie glatt und wie gleich groß sie sind. Ein Präzisionslager braucht beides: enge Toleranzen an den Ringen und sehr genaue Kugeln.
Kann ich eine bestimmte Klasse bei Ihnen anfragen?
Ja. Schreiben Sie die Klasse in die Anfrage, etwa P6 oder ABEC 5. Wir sagen Ihnen, ob wir sie liefern können, und nennen die Klasse im Angebot.
Woher die Angaben stammen
- Klassen und Entsprechungen ISO, DIN, ABEC und JIS sowie RBEC für Rollenlager: NSK, Technical Insight TI/D/0112, und JTEKT (Koyo), Lagerwissen Kapitel 7 mit Tabelle 7-3, mit den ABMA-Klassen für Instrumentenlager. Einzelwerte nicht über dem Nennmaß erst ab Klasse 4, für die Durchmesserreihen 0 bis 4: dieselbe Tabelle.
- Grenzwerte für die 6205: ISO 492:2023. Die Werte für P0 bis P4 aus den Toleranztabellen von SMB Bearings, für P4 und P2 aus der Präzisionstabelle von GMN. Die Werte für P4 stimmen in beiden überein.
- Normalklasse für allgemeine Anwendungen, Einsatzbeispiele für P5, P4 und P2 sowie Rundheit und Oberfläche der Sitze: JTEKT (Koyo), Lagerwissen Kapitel 7 und 14. Weitere Einsatzbeispiele und der Hinweis zum P2-Lager im P4-Sitz: Acorn Industrial Services. Hochgenauigkeitslager ab P5 mit Keramikkugeln: NSK.
- Was die ABEC-Zahl nicht festlegt: Übersicht zur ABEC-Skala mit Bezug auf die ABMA. Einflüsse auf die Drehzahlgrenze, darunter die Genauigkeit: NSK, Technical Insight TI/D/0103. Messverfahren: ISO 1132-2. Normalklasse als PN: Technische Information der SBN Wälzlager. P63 als P6 mit C3: Artikelangaben des Fachhändlers ABF. Explorer-Rillenkugellager in den Maßen nach Klasse 6: SKF.
- Toleranzklasse von Hybrid- und Vollkeramiklagern im Handel: Datenblätter von Kugellager-Express, Beispiele HC-6800 und CE-6200, jeweils ABEC 1 / P0.
- Bezugstemperatur 20 Grad: ISO 1. Grundtoleranzen IT2 bis IT5 für 25 und 52 mm: ISO 286-1. Wärmedehnung Siliziumnitrid 3,2 und Wälzlagerstahl rund 12 · 10⁻⁶ je Kelvin, die Rechnung haben wir selbst gemacht: 25 mm · 12 · 10⁻⁶ · 50 = 15 µm, gegen 25 mm · 3,2 · 10⁻⁶ · 50 = 4 µm.
Die Normen selbst sind kostenpflichtig. Wir haben die Werte aus den Unterlagen mehrerer Hersteller abgeglichen. Für eine Abnahme gilt der Normtext.
Geschrieben von
Dieter Kijan
Inhaber von Rotaris
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