Kalkulačka volných otvorů - Najděte perfektní velikost otvoru pro šrouby a šroubovací prvky
Okamžitě vypočítejte přesné velikosti volných otvorů pro metrické a imperiální upevňovací prvky. Získejte standardní velikosti vrtáků pro šrouby M2-M24, šrouby s číselnými označeními a zlomkové šrouby. Bezplatný nástroj pro truhlářství, kovovýrobu a tváření.
Kalkulačka průchozích otvorů
Doporučený průchozí otvor
Vizualizace
Dokumentace
Kalkulátor průchozích otvorů
Průchozí otvor je otvor vyvrtaný o něco větší než šroub nebo svorník, takže spojovací prvek jím může volně projít, aniž by se jeho závit dotýkal stěn. Kalkulátor průchozích otvorů vyhledá správný průměr otvoru pro danou velikost šroubu nebo svorníku pomocí standardních strojnických tabulek místo odhadu.
Co je průchozí otvor?
Otvory pro spojovací prvky se dělí na tři základní typy.
- Závitový otvor má vyřezaný závit. Šroub se do něj zašroubuje a právě tento závit drží obě součásti pohromadě.
- Průchozí otvor nemá závit. Je vyříznutý širší než spojovací prvek, takže jím šroub nebo svorník projde bez odporu, a poté se zašroubuje do závitového otvoru nebo matice na druhé straně.
- Otvor s uložením s přesahem je menší než spojovací prvek. Součást se na něj musí nalisovat nebo natlačit silou.
Příliš malý průchozí otvor může způsobit, že se do něj zařízne závit, nebo může zcela zabránit průchodu spojovacího prvku. Příliš velký otvor umožní posunutí spojovacího prvku mimo polohu a zmenší plochu pod hlavou šroubu nebo podložkou, která přenáší upínací sílu.
Průchozí otvory také poskytují prostor pro malé nepřesnosti v sesazení součástí, umožňují mírný pohyb sestav při tepelné roztažnosti nebo smršťování materiálů a snižují riziko rozštípnutí dřeva nebo popraskání plastu v okolí otvoru.
Vzorec pro průchozí otvor
Rozměry průchozích otvorů nejsou výsledkem jednoho jednoduchého vzorce. Standardizační orgány zveřejňují tabulku vůlí a vůle roste s rostoucí velikostí šroubu. Tato kalkulačka používá hodnoty běžného uložení z ISO 273 (metrické spojovací prvky, kde se běžné uložení nazývá „střední řada“) a ASME B18.2.8 (palcové spojovací prvky), tedy z tabulek nejčastěji používaných ve všeobecné výrobě, truhlářství a zámečnické práci.
U metrických šroubů se vůle pohybuje od 0,4 mm u šroubu M2 až po 2,0 mm u šroubu M20 nebo M24 — nejde o jedinou pevnou hodnotu ani procento. U šroubů v palcových rozměrech se používá vlastní tabulka podle ASME B18.2.8, v níž se vůle rovněž zvětšují po krocích s rostoucí velikostí šroubu.
Praktický příklad
Šroub M6 má jmenovitý průměr 6,0 mm. Jeho průchozí otvor v běžném uložení má 6,6 mm — vůle tedy činí 0,6 mm. Standardní volbou je vrták 6,6 mm nebo 6,5 mm; běžný vrták 6 mm by byl příliš těsný.
Velikosti metrických průchozích otvorů
ISO 273 uvádí jemnou, střední a hrubou řadu průchozích otvorů pro průměry závitů od 1 mm do 150 mm. Indická norma IS 1821:1987 je shodná s ISO 273-1979 a je zveřejněna zdarma. Hodnoty uvedené níže odpovídají jejímu střednímu sloupci. Například závit 8 mm má jemný otvor 8,4 mm, střední otvor 9 mm a hrubý otvor 10 mm.
| Šroub | Průměr (mm) | Průchozí otvor (mm) |
|---|---|---|
| M2 | 2,0 | 2,4 |
| M2.5 | 2,5 | 2,9 |
| M3 | 3,0 | 3,4 |
| M4 | 4,0 | 4,5 |
| M5 | 5,0 | 5,5 |
| M6 | 6,0 | 6,6 |
| M8 | 8,0 | 9,0 |
| M10 | 10,0 | 11,0 |
| M12 | 12,0 | 13,5 |
| M16 | 16,0 | 17,5 |
| M20 | 20,0 | 22,0 |
| M24 | 24,0 | 26,0 |
Velikosti průchozích otvorů pro americké šrouby s číselným označením
ASME B18.2.8 uvádí průchozí otvory pro běžné uložení strojních šroubů s číselným označením od #0 do #10, přičemž vynechává #7 a #9 (velikosti u strojních šroubů neobvyklé). Pro #12 nedefinuje řádek pro běžné uložení, takže tato velikost není nabízena.
| Šroub | Průměr (palce) | Průchozí otvor (palce) | Nejbližší vrták |
|---|---|---|---|
| #0 | 0,060 | 0,076 | #48 |
| #1 | 0,073 | 0,089 | #43 |
| #2 | 0,086 | 0,102 | #38 |
| #3 | 0,099 | 0,116 | #32 |
| #4 | 0,112 | 0,128 | #30 |
| #5 | 0,125 | 0,156 | 5/32" |
| #6 | 0,138 | 0,170 | #18 |
| #8 | 0,164 | 0,196 | #9 |
| #10 | 0,190 | 0,221 | #2 |
Praktický příklad
Šroub #8 má průměr 0,164 palce. Jeho průchozí otvor v běžném uložení měří 0,196 palce, což odpovídá standardnímu vrtáku č. 9. Některé tabulky vrtáků uvádějí menší hodnotu, 0,177 palce (4,5 mm), pro šroub #8. Toto číslo pochází z jiného, těsnějšího systému „volného uložení“ založeného na číslovaných vrtácích, nikoli z tabulky běžného uložení ASME B18.2.8, kterou tato kalkulačka používá. Smíšení obou systémů může vést k otvoru, v němž se šroub zasekne.
Velikosti průchozích otvorů pro americké šrouby s palcovými zlomkovými rozměry
ASME B18.2.8 pro 9/16" nedefinuje řádek pro běžné uložení, takže tato velikost není nabízena.
| Šroub | Průměr (palce) | Průchozí otvor (palce) | Nejbližší vrták |
|---|---|---|---|
| 1/4" | 0,250 | 0,281 | 9/32" |
| 5/16" | 0,313 | 0,344 | 11/32" |
| 3/8" | 0,375 | 0,406 | 13/32" |
| 7/16" | 0,438 | 0,469 | 15/32" |
| 1/2" | 0,500 | 0,562 | 9/16" |
| 5/8" | 0,625 | 0,688 | 11/16" |
| 3/4" | 0,750 | 0,812 | 13/16" |
| 7/8" | 0,875 | 0,938 | 15/16" |
| 1" | 1,000 | 1,094 | 1-3/32" |
Praktický příklad
Šroub 1/4 palců má průměr 0,250 palce. Jeho průchozí otvor v běžném uložení měří 0,281 palce, což odpovídá standardnímu vrtáku 9/32 palců. To je vůle asi 1/32 palce (0,79 mm), nikoli 1/16 palce (1,6 mm), jak naznačují některá orientační pravidla.
Kalkulačka pro zobrazení převádí každý výsledek v palcích na milimetry, protože 1 palec se přesně rovná 25,4 mm.
Těsné, běžné a volné uložení
ASME B18.2.8 definuje tři třídy průchozích otvorů: těsné, běžné a volné uložení. Těsné uložení používá nejmenší vůli a drží součásti co nejpřesněji zarovnané, za cenu pomalejší montáže. Volné uložení používá větší vůli a dává více prostoru pro vyrovnání nesouososti nebo pohlcení tepelné roztažnosti, za cenu méně pevného spoje. Tato kalkulačka vytváří pouze běžné uložení, tedy střední možnost používanou pro většinu univerzálních montážních prací v truhlářství, kovoobrábění a stavbě strojů.
Jak používat kalkulátor průchozích otvorů
- V rozevíracím seznamu vyberte typ spojovacího prvku: metrický (M2–M24), americký s číselným označením (#0–#10) nebo americký se zlomkovým palcovým rozměrem (1/4"–1").
- Přečtěte si průměr šroubu a doporučenou velikost průchozího otvoru, obojí uvedené v milimetrech.
- Zkontrolujte diagram, který zobrazuje šroub a průchozí otvor ve skutečném měřítku, takže je mezera mezi nimi dobře viditelná.
- Zkopírujte výsledek a vložte jej do výkresu, seznamu řezů nebo poznámek.
Často kladené otázky
Jaký je rozdíl mezi průchozím a závitovým otvorem?
Průchozí otvor nemá závit a umožňuje volný průchod spojovacího prvku. Závitový otvor má vyřezaný závit, který spojovací prvek zachytí a drží spoj pohromadě. V typickém šroubovém spoji je průchozí otvor v připojované součásti a závitový otvor nebo matice v součásti, ke které se připojuje.
O kolik větší má být průchozí otvor než šroub?
Záleží na velikosti šroubu. U metrických šroubů se vůle podle tabulky běžného uložení pohybuje od 0,4 mm u nejmenších velikostí až po 2,0 mm u největších. U šroubů v palcových rozměrech stanovuje ASME B18.2.8 vlastní vůli pro každou velikost, která se rovněž zvětšuje po krocích, nikoli o pevný zlomek. Neexistuje jediné procento platné pro všechny spojovací prvky.
Jaký vrták použít pro průchozí otvor?
Pokud je k dispozici vrták odpovídající přesné velikosti, použijte jej. Jinak zvolte nejbližší větší velikost, nikoli menší — o něco větší otvor obvykle nezpůsobí potíže, zatímco příliš malý otvor může zabránit průchodu spojovacího prvku nebo způsobit vyřezání nového závitu.
Proč některé tabulky uvádějí pro stejný šroub jinou velikost průchozího otvoru?
Některé zveřejněné tabulky používají systém „těsného uložení“ nebo „volného uložení“ kombinovaný s vrtáky s číselným nebo písmenným označením, který je těsnější než zde použitá tabulka běžného uložení. Smíchání hodnot z obou systémů může vést k příliš těsnému otvoru, proto je nejlepší používat v celém projektu údaje pouze z jednoho systému.
Oslabí větší průchozí otvor spoj?
V rozsahu běžného uložení nikoli. Pevnost spoje závisí především na utahovacím momentu spojovacího prvku a na velikosti plochy, o kterou se opírá hlava šroubu nebo podložka. Otvor výrazně větší než vůle pro běžné uložení může tuto plochu zmenšit a umožnit posunutí spoje při zatížení, ale otvor v běžném uložení spoj neoslabuje.
Reference
- ASME. B18.2.8 — Clearance Holes for Bolts, Screws, and Studs (stránka se shrnutím normy). ASME B18.2.8 – pokrývá průchozí otvory pro spojovací prvky od #0 do 1,5 in a od M1.6 do M100 ve třídách těsného, běžného a volného uložení.
- National Institute of Standards and Technology. NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically. NIST SP 811 Appendix B.8 – převodní činitel palce na metr 2,54 E-02, uvedený tučně jako přesný.
- Bureau of Indian Standards. IS 1821:1987 — Dimensions for Clearance Holes for Bolts and Screws (Third Revision), shodná s ISO 273-1979. IS 1821:1987 – oddíl 2, tabulka jemných, středních a hrubých průchozích otvorů, od 1 mm do 150 mm.