Calcula les dimensions de les roscas per a cargols, bòlts i femelles. Introdueix el diàmetre, el pas o TPI, i el tipus de rosca per obtenir la profunditat de la rosca, el diàmetre menor i el diàmetre de pas per a roscas mètriques i imperials.
Profunditat del fil mètric: h = 0.6134 × P
Profunditat del fil imperial: h = 0.6134 × (25.4/TPI)
on P és el pas en mm, TPI = filades per polzada
Fórmula del diàmetre menor: d₁ = d - 2h = d - 1.226868 × P
on d és el diàmetre major
Fórmula del diàmetre de pas: d₂ = d - 0.6495 × P
on d és el diàmetre major
Les mesures de rosca són paràmetres essencials per a enginyers, maquinistes i entusiastes del bricolatge que treballen amb elements de fixació com ara cargols, bòlts i femelles. La Calculadora de Rosques proporciona una manera senzilla però poderosa de determinar dimensions crítiques de rosca, incloent la profunditat de la rosca, el diàmetre menor i el diàmetre de pas, basant-se en el diàmetre major i el pas (o roscades per polzada). Tant si treballes amb sistemes de rosca mètrics com imperials, aquesta calculadora ajuda a assegurar un ajustament, funció i intercanviabilitat adequats dels components roscats en muntatges mecànics, processos de fabricació i aplicacions de reparació.
Entendre la geometria de la rosca és crucial per seleccionar els elements de fixació adequats, fer els forats correctament i assegurar que els components s'ajustin correctament. Aquesta guia completa explica els fonaments de les mesures de rosca, les fórmules de càlcul i les aplicacions pràctiques per ajudar-te a treballar amb confiança amb elements de fixació roscats a través de diverses indústries i projectes.
Abans d'endinsar-nos en els càlculs, és important entendre la terminologia bàsica utilitzada en les mesures de rosca:
Dos sistemes de mesura de rosca principals s'utilitzen a nivell mundial:
Sistema de Rosca Mètrica (ISO):
Sistema de Rosca Imperial (Unificat/UTS):
La profunditat de la rosca representa quant profundament es talla la rosca i és una dimensió crítica per a un bon ajustament de la rosca.
La profunditat de la rosca (h) es calcula com:
On:
La profunditat de la rosca (h) es calcula com:
On:
El diàmetre menor és el diàmetre més petit de la rosca i és crucial per determinar el desplaçament i l'ajustament.
El diàmetre menor (d₁) es calcula com:
On:
El diàmetre menor (d₁) es calcula com:
On:
El diàmetre de pas és el diàmetre teòric on el gruix de la rosca és igual a l'amplada de l'espai.
El diàmetre de pas (d₂) es calcula com:
On:
El diàmetre de pas (d₂) es calcula com:
On:
La nostra Calculadora de Rosques simplifica aquests càlculs complexos, proporcionant mesures de rosca precises amb només uns pocs inputs. Segueix aquests passos per utilitzar la calculadora de manera efectiva:
Selecciona el Tipus de Rosca: Tria entre sistemes de rosca mètrics o imperials en funció de les especificacions del teu element de fixació.
Introdueix el Diàmetre Major:
Especifica el Pas o TPI:
Veure Resultats: La calculadora mostrarà automàticament:
Copia Resultats: Utilitza el botó de còpia per desar els resultats per a la teva documentació o per a càlculs addicionals.
Per a un cargol M10×1.5:
Per a un cargol 3/8"-16:
Els càlculs de rosca són essencials en diversos processos d'enginyeria i fabricació:
Disseny de Productes: Els enginyers utilitzen les mesures de rosca per especificar elements de fixació que compleixin els requisits de càrrega i restriccions d'espai.
Mecanitzat CNC: Els maquinistes necessiten dimensions de rosca precises per programar operacions de tall de rosca en torns i fresadores.
Control de Qualitat: Els inspectors verifiquen les dimensions de la rosca per assegurar la conformitat amb les especificacions i estàndards.
Selecció d'Eines: Escollir els taps, matrius i gauges de rosca correctes requereix coneixement de les dimensions de la rosca.
Impressió 3D: Dissenyar components roscats per a la fabricació additiva requereix especificacions de rosca precises.
Fins i tot per a projectes a casa, entendre les mesures de rosca pot ser valuós:
Reparació de Mobles: Identificar els elements de fixació correctes per a l'assemblatge o la reparació.
Reparacions de Plomeria: Coincidir tipus i mides de rosca per a connexions i accessoris de tubs.
Manteniment de Bicicletes: Treballar amb els estàndards de rosca especialitzats utilitzats en components de bicicletes.
Encaixament d'Electrònica: Assegurar un ajustament adequat per a cargols de muntatge en dispositius electrònics.
Equipament de Jardí: Reparar o substituir components roscats en eines de jardí i de tall.
Si bé les fórmules proporcionades en aquesta calculadora cobreixen les roscades en V estàndard (rosques mètriques ISO i roscades Unificades), hi ha altres formes de rosca amb diferents mètodes de càlcul:
Rosques Acme: Utilitzades per a la transmissió de potència, aquestes tenen un angle de rosca de 29° i diferents càlculs de profunditat.
Rosques Buttress: Dissenyades per a càrregues elevades en una direcció, amb perfils de rosca asimètrics.
Rosques Quadrades: Oferint la màxima eficàcia per a la transmissió de potència però més difícils de fabricar.
Rosques Tapered: Utilitzades en accessoris de tubs, requerint càlculs que tinguin en compte l'angle de conicitat.
Rosques de Múltiples Inici: Tenint múltiples helicoides de rosca, requerint ajustaments als càlculs de pas i pas.
Per a aquestes formes de rosca especialitzades, s'han de consultar fórmules i estàndards específics.
El desenvolupament de sistemes de rosca normalitzats té una rica història que s'estén per diversos segles:
Abans de la normalització, cada artesà creava els seus propis components roscats, fent impossible l'intercanviabilitat. Els primers intents de normalització van arribar a finals del segle XVIII:
El segle XX va veure avenços significatius en la normalització de roscades:
La tecnologia moderna ha revolucionat la mesura i fabricació de roscades:
Aquí tens exemples de com calcular dimensions de rosca en diversos llenguatges de programació:
1' Funció VBA d'Excel per a Càlculs de Rosca Mètriques
2Function MetricThreadDepth(pitch As Double) As Double
3 MetricThreadDepth = 0.6134 * pitch
4End Function
5
6Function MetricMinorDiameter(majorDiameter As Double, pitch As Double) As Double
7 MetricMinorDiameter = majorDiameter - (1.226868 * pitch)
8End Function
9
10Function MetricPitchDiameter(majorDiameter As Double, pitch As Double) As Double
11 MetricPitchDiameter = majorDiameter - (0.6495 * pitch)
12End Function
13
14' Ús:
15' =MetricThreadDepth(1.5)
16' =MetricMinorDiameter(10, 1.5)
17' =MetricPitchDiameter(10, 1.5)
181def calculate_thread_dimensions(major_diameter, thread_type, pitch=None, tpi=None):
2 """Calcular dimensions de rosca per a roscades mètriques o imperials.
3
4 Args:
5 major_diameter (float): Diàmetre major en mm o polzades
6 thread_type (str): 'mètric' o 'imperial'
7 pitch (float, optional): Pas de rosca en mm per a roscades mètriques
8 tpi (float, optional): Rosques per polzada per a roscades imperials
9
10 Returns:
11 dict: Dimensions de rosca que inclouen profunditat de rosca, diàmetre menor i diàmetre de pas
12 """
13 if thread_type == 'mètric' and pitch:
14 thread_depth = 0.6134 * pitch
15 minor_diameter = major_diameter - (1.226868 * pitch)
16 pitch_diameter = major_diameter - (0.6495 * pitch)
17 elif thread_type == 'imperial' and tpi:
18 pitch_mm = 25.4 / tpi
19 thread_depth = 0.6134 * pitch_mm
20 minor_diameter = major_diameter - (1.226868 * pitch_mm)
21 pitch_diameter = major_diameter - (0.6495 * pitch_mm)
22 else:
23 raise ValueError("Paràmetres d'entrada no vàlids")
24
25 return {
26 'thread_depth': thread_depth,
27 'minor_diameter': minor_diameter,
28 'pitch_diameter': pitch_diameter
29 }
30
31# Exemple d'ús:
32metric_results = calculate_thread_dimensions(10, 'mètric', pitch=1.5)
33imperial_results = calculate_thread_dimensions(0.375, 'imperial', tpi=16)
34
35print(f"Rosca M10x1.5 - Profunditat de la Rosca: {metric_results['thread_depth']:.3f}mm")
36print(f"Rosca 3/8\"-16 - Profunditat de la Rosca: {imperial_results['thread_depth']:.3f}mm")
371function calculateThreadDimensions(majorDiameter, threadType, pitchOrTpi) {
2 let threadDepth, minorDiameter, pitchDiameter, pitch;
3
4 if (threadType === 'mètric') {
5 pitch = pitchOrTpi;
6 } else if (threadType === 'imperial') {
7 pitch = 25.4 / pitchOrTpi; // Convertir TPI a pas en mm
8 } else {
9 throw new Error('Tipus de rosca no vàlid');
10 }
11
12 threadDepth = 0.6134 * pitch;
13 minorDiameter = majorDiameter - (1.226868 * pitch);
14 pitchDiameter = majorDiameter - (0.6495 * pitch);
15
16 return {
17 threadDepth,
18 minorDiameter,
19 pitchDiameter
20 };
21}
22
23// Exemple d'ús:
24const metricResults = calculateThreadDimensions(10, 'mètric', 1.5);
25console.log(`M10x1.5 - Profunditat de la Rosca: ${metricResults.threadDepth.toFixed(3)}mm`);
26
27const imperialResults = calculateThreadDimensions(9.525, 'imperial', 16); // 3/8" = 9.525mm
28console.log(`3/8"-16 - Profunditat de la Rosca: ${imperialResults.threadDepth.toFixed(3)}mm`);
291public class ThreadCalculator {
2 public static class ThreadDimensions {
3 private final double threadDepth;
4 private final double minorDiameter;
5 private final double pitchDiameter;
6
7 public ThreadDimensions(double threadDepth, double minorDiameter, double pitchDiameter) {
8 this.threadDepth = threadDepth;
9 this.minorDiameter = minorDiameter;
10 this.pitchDiameter = pitchDiameter;
11 }
12
13 public double getThreadDepth() { return threadDepth; }
14 public double getMinorDiameter() { return minorDiameter; }
15 public double getPitchDiameter() { return pitchDiameter; }
16 }
17
18 public static ThreadDimensions calculateMetricThreadDimensions(double majorDiameter, double pitch) {
19 double threadDepth = 0.6134 * pitch;
20 double minorDiameter = majorDiameter - (1.226868 * pitch);
21 double pitchDiameter = majorDiameter - (0.6495 * pitch);
22
23 return new ThreadDimensions(threadDepth, minorDiameter, pitchDiameter);
24 }
25
26 public static ThreadDimensions calculateImperialThreadDimensions(double majorDiameter, double tpi) {
27 double pitch = 25.4 / tpi; // Convertir TPI a pas en mm
28 double threadDepth = 0.6134 * pitch;
29 double minorDiameter = majorDiameter - (1.226868 * pitch);
30 double pitchDiameter = majorDiameter - (0.6495 * pitch);
31
32 return new ThreadDimensions(threadDepth, minorDiameter, pitchDiameter);
33 }
34
35 public static void main(String[] args) {
36 // Exemple: Rosca M10x1.5 mètrica
37 ThreadDimensions metricResults = calculateMetricThreadDimensions(10.0, 1.5);
38 System.out.printf("M10x1.5 - Profunditat de la Rosca: %.3f mm%n", metricResults.getThreadDepth());
39
40 // Exemple: Rosca 3/8"-16 imperial (3/8" = 9.525mm)
41 ThreadDimensions imperialResults = calculateImperialThreadDimensions(9.525, 16.0);
42 System.out.printf("3/8\"-16 - Profunditat de la Rosca: %.3f mm%n", imperialResults.getThreadDepth());
43 }
44}
45El pas és la distància entre crestes de rosca adjacents, mesurat en mil·límetres per a roscades mètriques. Les roscades per polzada (TPI) són el nombre de crestes de rosca per polzada, utilitzades en sistemes de rosca imperials. Estan relacionades per la fórmula: Pas (mm) = 25.4 / TPI.
Les roscades mètriques solen tenir el diàmetre i el pas expressats en mil·límetres (per exemple, M10×1.5), mentre que les roscades imperials tenen el diàmetre en fraccions o decimals d'una polzada i el nombre de roscades en TPI (per exemple, 3/8"-16). Les roscades mètriques tenen un angle de rosca de 60°, mentre que algunes roscades imperials més antigues (Whitworth) tenen un angle de 55°.
L'ajustament de rosca es refereix a la longitud axial de contacte de rosca entre peces emparellades. Per a la majoria d'aplicacions, l'ajustament mínim recomanat és de 1× el diàmetre major per a elements de fixació d'acer i 1.5× el diàmetre major per a materials d'alumini o altres materials més tous. Les aplicacions crítiques poden requerir més ajustament.
Les roscades gruixudes tenen valors de pas més grans (menys roscades per polzada) i són més fàcils d'assemblar, més resistents a la creuament i millors per a l'ús en materials tous o on es necessiti un muntatge/desmuntatge freqüent. Les roscades fines tenen valors de pas més petits (més roscades per polzada) i proporcionen una major resistència a la tracció, millor resistència a la vibració i una capacitat d'ajustament més precisa.
Per convertir de mètric a imperial:
Per convertir de mètric a imperial:
El diàmetre major és el diàmetre més gran de la rosca, mesurat de cresta a cresta. El diàmetre menor és el diàmetre més petit, mesurat de arrel a arrel. El diàmetre de pas és el diàmetre teòric a la meitat entre els diàmetres major i menor, on el gruix de la rosca és igual a l'amplada de l'espai.
Per a roscades mètriques, utilitza un gauge de pas de rosca amb escales mètriques. Per a roscades imperials, utilitza un gauge de pas de rosca amb escales TPI. Col·loca el gauge contra la rosca fins que trobis una coincidència perfecta. Alternativament, pots mesurar la distància entre un cert nombre de roscades i dividir per aquest nombre per trobar el pas.
Les classes de tolerància de rosca defineixen les variacions permeses en les dimensions de la rosca per aconseguir diferents tipus d'ajustaments. En el sistema mètric ISO, les toleràncies es designen amb un número i una lletra (per exemple, 6g per a roscades externes, 6H per a roscades internes). Números més alts indiquen toleràncies més ajustades. La lletra indica si la tolerància s'aplica cap a o lluny del material.
Les roscades de mà dreta s'ajusten quan es giren en sentit horari i es desen quan es giren en sentit antihorari. Són el tipus més comú. Les roscades de mà esquerra s'ajusten quan es giren en sentit antihorari i es desen quan es giren en sentit horari. Les roscades de mà esquerra s'utilitzen en aplicacions especials on l'operació normal podria fer que una rosca de mà dreta es desen, com ara al costat esquerre dels vehicles o en accessoris de gas.
Els segellants i lubrificants de rosca poden afectar l'ajustament percebut de les connexions roscades. Els segellants omplen els buits entre les roscades, canviant potencialment les dimensions efectives. Els lubrificants redueixen la fricció, cosa que pot portar a un ajustament excessiu si les especificacions de parell no tenen en compte el lubrificant. Sempre segueix les recomanacions del fabricant per a segellants i lubrificants.
Preparat per calcular mesures de rosca per al teu projecte? Utilitza la nostra Calculadora de Rosques anterior per determinar ràpidament la profunditat de la rosca, el diàmetre menor i el diàmetre de pas per a qualsevol rosca mètrica o imperial. Simplement introdueix les especificacions de la teva rosca i obtén resultats instantanis i precisos per assegurar un ajustament i funció adequats dels teus components roscats.
Descobreix més eines que podrien ser útils per al teu flux de treball