ابعاد رشتهها برای پیچها، مهرهها و واشرها را محاسبه کنید. قطر، گام یا TPI و نوع رشته را وارد کنید تا عمق رشته، قطر جزئی و قطر گام برای رشتههای متریک و امپریال را دریافت کنید.
عمق رشته متریک: h = 0.6134 × P
عمق رشته امپریال: h = 0.6134 × (25.4/TPI)
که P گام به میلیمتر است, TPI = رشتهها در هر اینچ
فرمول قطر کوچک: d₁ = d - 2h = d - 1.226868 × P
که d قطر بزرگ است
فرمول قطر گام: d₂ = d - 0.6495 × P
که d قطر بزرگ است
اندازهگیری رشتهها پارامترهای اساسی برای مهندسان، ماشینکاران و علاقهمندان به کارهای دستی است که با اتصالاتی مانند پیچها، مهرهها و نرها کار میکنند. ماشین حساب رشته یک روش ساده اما قدرتمند برای تعیین ابعاد حیاتی رشتهها از جمله عمق رشته، قطر جزئی و قطر گام بر اساس قطر اصلی و گام (یا تعداد رشته در اینچ) ارائه میدهد. چه شما با سیستمهای رشته متریک یا امپریال کار کنید، این ماشین حساب به شما کمک میکند تا مطمئن شوید که اجزای رشتهای به درستی متناسب، کارکرد و قابلیت تعویض در مجموعههای مکانیکی، فرآیندهای تولید و کاربردهای تعمیر هستند.
درک هندسه رشتهها برای انتخاب اتصالات مناسب، سوراخکاری صحیح و اطمینان از جفت شدن اجزا بسیار مهم است. این راهنمای جامع اصول اندازهگیری رشته، فرمولهای محاسباتی و کاربردهای عملی را توضیح میدهد تا به شما کمک کند با اطمینان با اتصالات رشتهای در صنایع و پروژههای مختلف کار کنید.
قبل از پرداختن به محاسبات، مهم است که با اصطلاحات پایهای که در اندازهگیری رشتهها استفاده میشود، آشنا شوید:
دو سیستم اصلی اندازهگیری رشته در سراسر جهان استفاده میشود:
سیستم رشته متریک (ISO):
سیستم رشته امپریال (Unified/UTS):
عمق رشته نشاندهنده عمق برش رشته است و یک بعد حیاتی برای درگیری صحیح رشته است.
عمق رشته (h) به صورت زیر محاسبه میشود:
که در آن:
عمق رشته (h) به صورت زیر محاسبه میشود:
که در آن:
قطر جزئی کوچکترین قطر رشته است و برای تعیین فضای خالی و تناسب حیاتی است.
قطر جزئی (d₁) به صورت زیر محاسبه میشود:
که در آن:
قطر جزئی (d₁) به صورت زیر محاسبه میشود:
که در آن:
قطر گام قطر نظری است که در آن ضخامت رشته برابر با عرض فضای خالی است.
قطر گام (d₂) به صورت زیر محاسبه میشود:
که در آن:
قطر گام (d₂) به صورت زیر محاسبه میشود:
که در آن:
ماشین حساب رشته ما این محاسبات پیچیده را ساده میکند و با چند ورودی، اندازهگیریهای دقیق رشته را ارائه میدهد. مراحل زیر را برای استفاده مؤثر از ماشین حساب دنبال کنید:
نوع رشته را انتخاب کنید: بین سیستمهای رشته متریک یا امپریال بر اساس مشخصات اتصالات خود انتخاب کنید.
قطر اصلی را وارد کنید:
گام یا TPI را مشخص کنید:
نتایج را مشاهده کنید: ماشین حساب بهطور خودکار موارد زیر را نمایش میدهد:
نتایج را کپی کنید: از دکمه کپی برای ذخیره نتایج برای مستندسازی یا محاسبات بیشتر استفاده کنید.
برای یک پیچ M10×1.5:
برای یک پیچ 3/8"-16:
محاسبات رشته در فرآیندهای مختلف مهندسی و تولید ضروری است:
طراحی محصول: مهندسان از اندازهگیریهای رشته برای مشخص کردن اتصالاتی که نیازهای بار را برآورده میکنند و محدودیتهای فضایی را در نظر میگیرند، استفاده میکنند.
ماشینکاری CNC: ماشینکاران برای برنامهریزی عملیات برش رشته به اندازهگیریهای دقیق رشته نیاز دارند.
کنترل کیفیت: بازرسان ابعاد رشته را برای اطمینان از انطباق با مشخصات و استانداردها بررسی میکنند.
انتخاب ابزار: انتخاب صحیح متهها، قالبها و گجتهای رشتهای نیاز به دانش ابعاد رشته دارد.
چاپ سهبعدی: طراحی اجزای رشتهای برای تولید افزایشی نیاز به مشخصات دقیق رشته دارد.
حتی برای پروژههای خانگی، درک اندازهگیریهای رشته میتواند ارزشمند باشد:
مونتاژ مبلمان: شناسایی اتصالات صحیح برای مونتاژ یا تعمیر.
تعمیرات لولهکشی: تطبیق انواع و اندازههای رشته برای اتصالات و لوازم.
نگهداری دوچرخه: کار با استانداردهای رشتهای تخصصی مورد استفاده در اجزای دوچرخه.
محفظههای الکترونیکی: اطمینان از درگیری صحیح رشته برای پیچهای نصب در دستگاههای الکترونیکی.
تجهیزات باغبانی: تعمیر یا تعویض اجزای رشتهای در ابزارهای باغ و چمنزنی.
در حالی که فرمولهای ارائه شده در این ماشین حساب رشتههای استاندارد (رشتههای متریک ISO و رشتههای متحد) را پوشش میدهند، اشکال رشتهای دیگری با روشهای محاسباتی متفاوت وجود دارد:
رشتههای اکمی: برای انتقال قدرت استفاده میشوند و زاویه رشته 29° دارند و محاسبات عمق متفاوتی دارند.
رشتههای باترس: برای بارهای بالا در یک جهت طراحی شدهاند و پروفیلهای رشتهای نامتقارن دارند.
رشتههای مربعی: حداکثر کارایی را برای انتقال قدرت ارائه میدهند اما تولید آنها دشوارتر است.
رشتههای مخروطی: در اتصالات لوله استفاده میشوند و نیاز به محاسباتی دارند که زاویه مخروطی را در نظر بگیرد.
رشتههای چندگانه: دارای چندین هلیس رشتهای هستند و نیاز به تنظیمات در محاسبات هدایت و گام دارند.
برای این اشکال رشتهای تخصصی، باید به فرمولها و استانداردهای خاصی مراجعه شود.
توسعه سیستمهای استاندارد رشتهها تاریخچه غنیای دارد که به چندین قرن پیش برمیگردد:
قبل از استانداردسازی، هر صنعتگر اجزای رشتهای خود را ایجاد میکرد و این امر امکان تعویض را غیرممکن میساخت. اولین تلاشها برای استانداردسازی در اواخر قرن هجدهم آغاز شد:
قرن بیستم شاهد پیشرفتهای قابل توجهی در استانداردسازی رشته بود:
فناوری مدرن اندازهگیری و تولید رشته را متحول کرده است:
در اینجا مثالهایی از نحوه محاسبه ابعاد رشته در زبانهای برنامهنویسی مختلف آمده است:
1' تابع VBA اکسل برای محاسبات رشته متریک
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' استفاده:
15' =MetricThreadDepth(1.5)
16' =MetricMinorDiameter(10, 1.5)
17' =MetricPitchDiameter(10, 1.5)
18
1def calculate_thread_dimensions(major_diameter, thread_type, pitch=None, tpi=None):
2 """محاسبه ابعاد رشته برای رشتههای متریک یا امپریال.
3
4 آرگومانها:
5 major_diameter (float): قطر اصلی به میلیمتر یا اینچ
6 thread_type (str): 'متریک' یا 'امپریال'
7 pitch (float, optional): گام رشته به میلیمتر برای رشتههای متریک
8 tpi (float, optional): رشته در اینچ برای رشتههای امپریال
9
10 بازگشت:
11 dict: ابعاد رشته شامل عمق رشته، قطر جزئی و قطر گام
12 """
13 if thread_type == 'متریک' 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 == 'امپریال' 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("پارامترهای ورودی نامعتبر")
24
25 return {
26 'thread_depth': thread_depth,
27 'minor_diameter': minor_diameter,
28 'pitch_diameter': pitch_diameter
29 }
30
31# مثال استفاده:
32metric_results = calculate_thread_dimensions(10, 'متریک', pitch=1.5)
33imperial_results = calculate_thread_dimensions(0.375, 'امپریال', tpi=16)
34
35print(f"رشته متریک M10x1.5 - عمق رشته: {metric_results['thread_depth']:.3f}mm")
36print(f"رشته امپریال 3/8\"-16 - عمق رشته: {imperial_results['thread_depth']:.3f}mm")
37
1function calculateThreadDimensions(majorDiameter, threadType, pitchOrTpi) {
2 let threadDepth, minorDiameter, pitchDiameter, pitch;
3
4 if (threadType === 'متریک') {
5 pitch = pitchOrTpi;
6 } else if (threadType === 'امپریال') {
7 pitch = 25.4 / pitchOrTpi; // تبدیل TPI به گام به میلیمتر
8 } else {
9 throw new Error('نوع رشته نامعتبر است');
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// مثال استفاده:
24const metricResults = calculateThreadDimensions(10, 'متریک', 1.5);
25console.log(`M10x1.5 - عمق رشته: ${metricResults.threadDepth.toFixed(3)}mm`);
26
27const imperialResults = calculateThreadDimensions(9.525, 'امپریال', 16); // 3/8" = 9.525mm
28console.log(`3/8"-16 - عمق رشته: ${imperialResults.threadDepth.toFixed(3)}mm`);
29
1public 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; // تبدیل TPI به گام به میلیمتر
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 // مثال: رشته متریک M10×1.5
37 ThreadDimensions metricResults = calculateMetricThreadDimensions(10.0, 1.5);
38 System.out.printf("M10×1.5 - عمق رشته: %.3f mm%n", metricResults.getThreadDepth());
39
40 // مثال: رشته امپریال 3/8"-16 (3/8" = 9.525mm)
41 ThreadDimensions imperialResults = calculateImperialThreadDimensions(9.525, 16.0);
42 System.out.printf("3/8\"-16 - عمق رشته: %.3f mm%n", imperialResults.getThreadDepth());
43 }
44}
45
گام فاصله بین قلههای رشتههای مجاور است که برای رشتههای متریک به میلیمتر اندازهگیری میشود. رشته در اینچ (TPI) تعداد قلههای رشته در هر اینچ است که در سیستمهای رشتهای امپریال استفاده میشود. آنها با فرمول زیر مرتبط هستند: گام (میلیمتر) = 25.4 / TPI.
رشتههای متریک معمولاً دارای قطر و گام هستند که به میلیمتر بیان میشوند (مثلاً M10×1.5)، در حالی که رشتههای امپریال دارای قطر به صورت کسری یا اعشاری از اینچ و تعداد رشتهها به صورت TPI هستند (مثلاً 3/8"-16). رشتههای متریک دارای زاویه رشته 60° هستند، در حالی که برخی از رشتههای امپریال قدیمی (ویتورث) زاویه 55° دارند.
درگیری رشته به طول محوری تماس رشتهای بین قطعات جفتشده اشاره دارد. برای اکثر کاربردها، حداقل درگیری توصیه شده 1× قطر اصلی برای اتصالات فولادی و 1.5× قطر اصلی برای مواد نرمتر مانند آلومینیوم است. کاربردهای بحرانی ممکن است به درگیری بیشتری نیاز داشته باشند.
رشتههای خشن دارای مقادیر گام بزرگتر (رشتههای کمتری در اینچ) هستند و مونتاژ آنها آسانتر است، در برابر رشتهزنی متقاطع مقاومترند و برای استفاده در مواد نرم یا جایی که نیاز به مونتاژ/جدا کردن مکرر است، بهتر هستند. رشتههای ریز دارای مقادیر گام کوچکتر (رشتههای بیشتری در اینچ) هستند و استحکام کششی بیشتری را فراهم میکنند، در برابر لرزش و شل شدن مقاومت بیشتری دارند و قابلیت تنظیم دقیقتری دارند.
برای تبدیل از امپریال به متریک:
برای تبدیل از متریک به امپریال:
قطر اصلی بزرگترین قطر رشته است که از قله تا قله اندازهگیری میشود. قطر جزئی کوچکترین قطر است که از ریشه تا ریشه اندازهگیری میشود. قطر گام قطر نظری است که در آن ضخامت رشته برابر با عرض فضای خالی است.
برای رشتههای متریک، از گجت گام رشته با مقیاسهای متریک استفاده کنید. برای رشتههای امپریال، از گجت گام رشته با مقیاسهای TPI استفاده کنید. گجت را در برابر رشته قرار دهید تا زمانی که یک تطابق کامل پیدا کنید. بهطور جایگزین، میتوانید فاصله بین تعداد مشخصی از رشتهها را اندازهگیری کرده و آن را بر آن تعداد تقسیم کنید تا گام را پیدا کنید.
کلاسهای تحمل رشته تغییرات مجاز در ابعاد رشته را برای دستیابی به انواع مختلف تناسب تعریف میکنند. در سیستم متریک ISO، تحملها با یک عدد و حرف مشخص میشوند (مثلاً 6g برای رشتههای خارجی، 6H برای رشتههای داخلی). اعداد بالاتر نشاندهنده تحملهای تنگتر هستند. حرف نشاندهنده این است که آیا تحمل به سمت یا دور از ماده اعمال میشود.
رشتههای راستدست در هنگام چرخش به سمت ساعتگرد سفت میشوند و در هنگام چرخش به سمت خلاف ساعتگرد شل میشوند. آنها رایجترین نوع هستند. رشتههای چپدست در هنگام چرخش به سمت خلاف ساعتگرد سفت میشوند و در هنگام چرخش به سمت ساعتگرد شل میشوند. رشتههای چپدست در کاربردهای خاصی استفاده میشوند که ممکن است عملیات عادی باعث شل شدن رشته راستدست شود، مانند در سمت چپ وسایل نقلیه یا در اتصالات گاز.
مواد آببند و روانکنندهها میتوانند بر تناسب ادراک شده اتصالات رشتهای تأثیر بگذارند. مواد آببند فضای خالی بین رشتهها را پر میکنند و ممکن است ابعاد مؤثر را تغییر دهند. روانکنندهها اصطکاک را کاهش میدهند که میتواند منجر به سفت شدن بیش از حد شود اگر مشخصات گشتاور به روانکننده توجه نکند. همیشه از توصیههای تولیدکننده برای مواد آببند و روانکننده پیروی کنید.
آمادهاید تا اندازهگیریهای رشته را برای پروژه خود محاسبه کنید؟ از ماشین حساب رشته ما در بالا استفاده کنید تا به سرعت عمق رشته، قطر جزئی و قطر گام را برای هر رشته متریک یا امپریال تعیین کنید. به سادگی مشخصات رشته خود را وارد کنید و نتایج دقیق و فوری را دریافت کنید تا از تناسب و کارکرد صحیح اجزای رشتهای خود اطمینان حاصل کنید.
کشف ابزارهای بیشتری که ممکن است برای جریان کاری شما مفید باشند