Mõõtmediameetri Kalkulaator - Hammasratta & Keermestuse Disaini Tööriist

Mis on jaotusläbimõõdu kalkulaator?

Jaotusläbimõõdu kalkulaator leiab hammasratta või kruvikeerme jaotusläbimõõdu. Hammasratta puhul korrutab see hammaste arvu mooduliga. 60-kraadise keerme puhul lahutab see välisläbimõõdust keerme sammu, mis on korrutatud teguriga 0,649519. Tulemuseks on millimeetrites esitatud pikkus, mida insenerid, mehaanikud ja õpilased kasutavad selle kontrollimiseks, kas detailid haakuvad või sobituvad õigesti.

Jaotusläbimõõt ei ole hammasratta ega poldi välisserv. See on teoreetiline läbimõõt, mis paikneb detaili sees vahepealsel kohal, seal, kus kaks kokkusobivat detaili tegelikult kokku puutuvad.

Mis on hammasratta jaotusläbimõõt?

Hammasratta hambad paiknevad ümber ringi, mida nimetatakse jaotusringiks. Jaotusring on kujuteldav; see ei moodusta detailil nähtavat füüsilist serva. See tähistab läbimõõtu, mille juures ühe hammasratta hammas puutub kokku teise, sellega haakuva hammasratta hambaga. Jaotusläbimõõt on selle ringi läbimõõt.

Iga hammas ulatub veidi üle jaotusringi (seda osa nimetatakse hambapeaks) ja veidi alla selle (seda osa nimetatakse hambajalaks). Hammas ei paikne täielikult jaotusringist kõrgemal ega täielikult sellest allpool; ring tähistab lihtsalt lähtepunkti, mida insenerid kasutavad kõigi teiste hammasrattaarvutuste puhul.

Hammasratta jaotusläbimõõdu valem

$D = m \times z$

• D = jaotusläbimõõt millimeetrites
• m = moodul millimeetrites
• z = hammaste arv

Moodul kirjeldab iga hamba suurust. Suure mooduliga hammasrattal on suured ja hõredalt paiknevad hambad. Väikese mooduliga hammasrattal on väikesed ja tihedalt paiknevad hambad. Kaks hammasratast saavad haakuda ainult siis, kui neil on sama moodul; üksnes jaotusläbimõõtude ühtivusest ei piisa.

Hammasratta näide

Hammasrattal on 24 hammast ja moodul 2 mm.

D = 2 mm × 24 = 48 mm

Mis on keerme jaotusläbimõõt?

Ka kruvikeermel on jaotusläbimõõt, ehkki see toimib hammasratta omast erinevalt. See on kujuteldava silindri läbimõõt, mis läbib keeret kohas, kus keermeharja laius võrdub selle kõrval oleva keermevao laiusega. Selles kohas toetuvad kaks kokkusobivat keeret, näiteks polt ja mutter, tegelikult teineteise vastu.

Keerme jaotusläbimõõdu valem

$D_2 = D - 0.649519 \times P$

• D₂ = jaotusläbimõõt millimeetrites
• D = keerme välisläbimõõt ehk keerme suurim läbimõõt millimeetrites
• P = keerme samm ehk kaugus ühe keermeharja tipust järgmise tipuni millimeetrites

Tegur ei ole suvaline. 60-kraadine keere lõigatakse kõrgusega H = (√3 ÷ 2) × P kolmnurgast. Jaotusläbimõõt paikneb mõlemal küljel harja tipust sissepoole 3/8 selle kõrguse võrra, seega on kogu nihe (3 × √3 ÷ 8) × P, mis on 0,649519052838329 × P. ISO 724 esitab selle ümardatult kujul 0,649519. Kalkulaator kasutab täpset väärtust, seega on selle näidatav neljas kümnendkoht õige.

Tegur kehtib standardsete 60-kraadiste keermevormide puhul, sealhulgas ISO meetermõõdustiku keermete ja Ameerika Ühendriikides kasutatavate Unified-keermete (UN/UNC/UNF) puhul. See ei kehti teiste keermeprofiili nurkade korral, näiteks 29-kraadiste Acme-keermete ega Briti standardsete torukeermete puhul, mille jaoks kasutatakse teisi valemeid.

Keerme näide

Meetrilise keerme välisläbimõõt on 12 mm ja samm 1,5 mm.

D₂ = 12 mm − (0,649519 × 1,5 mm) = 12 mm − 0,974279 mm = 11,0257 mm

Kuidas kasutada jaotusläbimõõdu kalkulaatorit

Hammasratta puhul:

1. Valige „Hammasratas“.
2. Sisestage hammaste arv.
3. Sisestage moodul millimeetrites.
4. Vaadake tulemustest jaotusläbimõõtu.

Keerme puhul:

1. Valige „Keere“.
2. Sisestage välisläbimõõt millimeetrites.
3. Sisestage keerme samm millimeetrites.
4. Vaadake tulemustest jaotusläbimõõtu.

Diagramm uueneb koos arvude muutumisega ja näitab, kus jaotusläbimõõt hammasrattal või keermel paikneb.

Miks jaotusläbimõõt on tähtis

Hammasrataste puhul määrab jaotusläbimõõt kahe haakuva hammasratta telgedevahelise kauguse: see võrdub nende jaotusläbimõõtude summa poolega. Projekteerimisviga tähendab, et hammasrattad ei ulatu teineteiseni või kiiluvad liiga tihedalt kokku. Jaotusläbimõõt määrab ka ülekandearvu, sest kahe haakuva hammasratta ülekandearv võrdub nende jaotusläbimõõtude suhtega (või samaväärselt nende hammaste arvude suhtega).

Keermete puhul määrab jaotusläbimõõt, kui tihedalt polt ja mutter kokku sobituvad. Liiga suur jaotusläbimõõt põhjustab keermete kinnikiilumise; liiga väike läbimõõt jätab liite lõdvaks. Keerme jaotusläbimõõdu tolerantsid määravad sellised standardid nagu ISO 965-1, milles määratletakse sobivusklassid, näiteks 6H ja 6 g.

Seotud mõõtmed

Jaotusläbimõõduga seoses kasutatakse veel mõningaid mõõtmeid:

• Diametraalne samm on kasutusel imperiaalses hammasrattasüsteemis. See on hammaste arv jaotusringi läbimõõdu tolli kohta ning mooduli pöördväärtus: moodul = 25,4 ÷ diametraalne samm.
• Ringjoonsamm on kahe kõrvutise hamba vastavate punktide vaheline kaugus, mõõdetuna mööda jaotusringi.
• Välisläbimõõt võrdub standardse hammasratta puhul jaotusläbimõõdu ja mooduli kahekordse väärtuse summaga (hambapea kummalgi küljel).
• Hambajuure läbimõõt on hammaste aluse läbimõõt, tavaliselt jaotusläbimõõt, millest on lahutatud 2,5 korda moodul.
• Keerme siseläbimõõt on keerme väikseim läbimõõt keermevao põhjas.

Korduma kippuvad küsimused

Kuidas arvutada hammasratta jaotusläbimõõtu? Korrutage moodul hammaste arvuga: D = m × z. Hammasrattal, millel on 30 hammast ja 2 mm moodul, on jaotusläbimõõt 60 mm.

Kuidas arvutada keerme jaotusläbimõõtu? Lahutage välisläbimõõdust keerme sammu ja teguri 0,649519 korrutis: D₂ = D − 0,649519 × P. Keerme M12 × 1,75 jaotusläbimõõt on 12 − (0,649519 × 1,75) = 10,8633 mm. ISO 724 esitab sama ümardatud väärtuse kujul 10,863 mm.

Kas jaotusläbimõõt võrdub välisläbimõõduga? Ei. Hammasratta välisläbimõõt on jaotusläbimõõdust suurem. Standardse hammasratta välisläbimõõt võrdub jaotusläbimõõdu ja mooduli kahekordse väärtuse summaga.

Kas see kalkulaator suudab käsitleda imperiaalseid mõõtmeid? Teisendage imperiaalsed väärtused esmalt meetermõõdustikku. Hammasrataste puhul moodul = 25,4 ÷ diametraalne samm. Keermete puhul samm = 25,4 ÷ keermete arv tolli kohta. Sisestage teisendatud väärtus ja teisendage tulemus vajaduse korral tagasi.

Kas tegur 0,649519 kehtib kõigi keermetüüpide puhul? Ei. See kehtib ainult 60-kraadiste keermevormide puhul, sealhulgas ISO meetermõõdustiku ja Unified-tollikeermete puhul. Acme-keermete, torukeermete ja muude profiilinurkade puhul kasutatakse teisi tegureid.

Milliste vahenditega mõõdetakse praktikas jaotusläbimõõtu? Keerme sammu mikromeetrid mõõdavad keerme jaotusläbimõõtu otse sobiva kujuga mõõteotste abil. Hammasratta jaotusläbimõõtu kontrollitakse tavaliselt mõõtmisega üle mõõtevarraste: täppisvardad paigutatakse vastassuunalistesse hambavahedesse, mõõdetakse nendevaheline kaugus ja teisendatakse see jaotusläbimõõduks. Mõlemaid saab mõõta ka koordinaatmõõtemasinatega.

Viited

1. Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L. ja Ryffel, H. H. (2016). Machinery's Handbook (30. väljaanne). Industrial Press.
2. ISO 54:1996. Cylindrical gears for general engineering and for heavy engineering — Modules. Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon.
3. ISO 68-1:1998. ISO general purpose screw threads — Basic profile — Metric screw threads. Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon. 60-kraadise põhiprofiili allikas, millest pärineb tegur 0,649519.
4. ISO 724:1993. ISO general-purpose metric screw threads — Basic dimensions. Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon. Esitab valemi d₂ = d − 0,649519 P ja tabelina põhilised jaotusläbimõõdud.
5. ISO 965-1. ISO general purpose metric screw threads — Tolerances. Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon.
6. ASME B1.1-2003. Unified Inch Screw Threads (UN and UNR Thread Form). Ameerika Mehaanikainseneride Ühing.
7. Dudley, D. W. (1994). Handbook of Practical Gear Design. CRC Press.