Menetszámító: Menetmélység és átmérő számítása

Menetszámító csavarok és csavarorsók méreteinek meghatározásához

A menetkalkulátor meghatározza egy csavar vagy csavarorsó menetmélységét, külső átmérőjét és középátmérőjét. A külső átmérőből és a menetemelkedésből, illetve a hüvelykenkénti menetszámból (TPI) dolgozik. Gépészek, mérnökök és barkácsolók használják annak ellenőrzésére, hogy egy csavar illeszkedik-e a hozzá tartozó anyához vagy a menetfúrt furathoz.

A legfontosabb menetfogalmak

• Külső átmérő: a menet legszélesebb pontja, csúcstól csúcsig mérve.
• Belső átmérő: a menet legkeskenyebb pontja, menetároktól menetárokig mérve.
• Középátmérő: képzeletbeli átmérő, amely megközelítőleg a külső és a belső átmérő között félúton helyezkedik el; itt a menetbordának és a mellette lévő résnek azonos a szélessége.
• Menetemelkedés: két szomszédos menetcsúcs közötti távolság. Metrikus meneteknél milliméterben, angolszász meneteknél hüvelykben adják meg.
• Hüvelykenkénti menetszám (TPI): egy angolszász menet egy hüvelyknyi hosszán található menetcsúcsok száma. A menetemelkedés és a TPI ugyanazt a mennyiséget méri, csak eltérő mértékegységben: menetemelkedés (mm) = 25,4 / TPI.
• Menetmélység: a külső és a belső átmérő közötti sugárirányú távolság, vagyis az, hogy milyen mélyre van bevágva a menetárok.

Met és angolszász menetrendszerek

A met menetek az ISO-szabványt követik. Az olyan méretjelölés, mint az M10×1,5, 10 mm külső átmérőt és 1,5 mm menetemelkedést jelent. A menetprofil szöge 60°.

Az angolszász menetek az Egyesült Menetszabványt (UTS) követik, amely az Egyesült Államokban a legelterjedtebb rendszer. Az olyan jelölés, mint a 3/8"-16, 3/8 hüvelykes külső átmérőt és hüvelykenként 16 menetet jelent. A korszerű angolszász menetek szöge szintén 60°. A régebbi brit Whitworth-szabvány 55°-os szöget használt.

A menetmélység kiszámítása

A menetmélység azt méri, milyen mélyre van bevágva a menetárok. Ez sugár, nem átmérő, ezért a belső átmérő a külső átmérő alatt a mélység kétszeresével helyezkedik el.

Egy külső (csavarorsó-) menet mélysége csak a menetemelkedéstől függ:

h = 0,61343 × P

Az állandó 17√3/48, amely az ISO 68-1 szabványban meghatározott 60°-os alapprofilból származik. Angolszász menetnél a menetemelkedés a hüvelykenkénti menetszám reciproka, hüvelykben mérve:

P = 1 / TPI, így h = 0,61343 / TPI

A h és a P mindig a külső átmérővel azonos mértékegységben van megadva: met meneteknél milliméterben, angolszász meneteknél hüvelykben. A hüvelykben kapott eredményt 25,4-del megszorozva milliméterben olvasható le.

A belső átmérő képlete

A belső átmérő a külső átmérőből a menetmélység kétszeresének levonásával kapható meg:

d₃ = d − 2h = d − 1,226869 × P

A d a külső átmérő, a d₃ pedig a külső menet belső átmérője, és mindkettő a P-vel azonos mértékegységben értendő. A hozzá illeszkedő anya vagy menetfúrt furat nagyobb belső átmérőjű, D₁ = d − 1,082532 × P, mert a menetgyökét nem vágják olyan mélyre.

A középátmérő képlete

d₂ = d − 0,649519 × P

A d₂, vagyis a középátmérő, megközelítőleg a külső és a belső átmérő között félúton helyezkedik el. Ezt az értéket ellenőrzik a menetidomszerek a legpontosabban, mert ez határozza meg, milyen szorosan illeszkedik egymáshoz két menetes alkatrész.

Példa: met menet (M10×1,5)

Egy M10×1,5 csavarorsó külső átmérője 10 mm, menetemelkedése pedig 1,5 mm.

• Menetmélység: 0,61343 × 1,5 = 0,920 mm
• Belső átmérő: 10 − 1,226869 × 1,5 = 8,160 mm
• Középátmérő: 10 − 0,649519 × 1,5 = 9,026 mm

Példa: angolszász menet (3/8"-16)

Egy 3/8"-16 jelölésű csavarorsó külső átmérője 0,375 hüvelyk, és hüvelykenként 16 menete van, ezért a menetemelkedés 1 / 16 = 0,0625 hüvelyk (1,59 mm)

• Menetmélység: 0,61343 × 0,0625 = 0,0383 hüvelyk (0,974 mm)
• Belső átmérő: 0,375 − 1,226869 × 0,0625 = 0,2983 hüvelyk (7,577 mm)
• Középátmérő: 0,375 − 0,649519 × 0,0625 = 0,3344 hüvelyk (8,494 mm)

Az ezen az oldalon található számító az angolszász eredményeket hüvelykben jeleníti meg, mellettük a milliméterben kifejezett értékkel, összhangban azzal, ahogyan az angolszász menetidomszereket általában leolvassák.

A menetméretek alkalmazási területei

A mérnökök a menetméretek alapján választják ki az adott furathoz vagy anyához illeszkedő kötőelemeket. A gépészek ezeket használják az esztergák és marógépek beállításához menetvágás előtt. A minőségellenőrök azt vizsgálják velük, hogy a kész alkatrészek megfelelnek-e a rajzon vagy előírásban szereplő méreteknek. A szerelők segítségükkel keresnek megfelelő cserecsavart, ha az eredeti elveszett vagy a menete megsérült. A vízvezeték-szerelők a csőidomok összeillesztéséhez használják őket.

Más menetprofilok kívül esnek az itt szereplő szabványos V-meneten. Az orsókban és emelőkben használt trapéz- és négyszögmenetek szöge és mélységszámítása eltérő. A csőmenetek hosszuk mentén kúposak, nem állandó átmérőjűek. Mindegyikhez saját képletrendszer szükséges.

Rövid történeti áttekintés

A 19. század előtt a csavarokat kézzel vágták, és ritkán illettek pontosan egymáshoz. Henry Maudslay 1797-ben megépített egy használható menetvágó esztergát, amellyel először vált lehetővé az egyenletes menetek készítése. 1841-ben Joseph Whitworth javasolta az első széles körben használt menetszabványt Nagy-Britanniában, 55°-os szöggel. Az Egyesült Államokban William Sellers 1864-ben 60°-os szögrendszert javasolt, amely amerikai szabvánnyá vált.

1948-ban az Egyesült Államok, Nagy-Britannia és Kanada megállapodott az Egyesült Menetszabványról, amelyet ma is használnak. A Nemzetközi Szabványügyi Szervezet 1958-ban ISO/R 68 szabványként tette közzé a met menetprofilját. A met menetek ma világszerte a legelterjedtebbek, bár az Egyesült Államokban sok kötőelemnél továbbra is az angolszász menetek a szabványosak.

Gyakran ismételt kérdések

Mi a különbség a menetemelkedés és a TPI között?

A menetemelkedés két menetcsúcs közötti távolság, milliméterben megadva. A TPI azt számolja meg, hány menetcsúcs fér el egy hüvelykben. Mindkettő ugyanazt a mennyiséget írja le, csak eltérő mértékegységben: menetemelkedés (mm) = 25,4 / TPI.

Hogyan állapítható meg, hogy egy menet metrikus vagy angolszász?

A met meneteket egy M betűvel és két, milliméterben megadott számmal jelölik, például M10×1,5. Az angolszász meneteket hüvelykben megadott átmérővel, gyakran törtként, majd a TPI-értékkel jelölik, például 3/8"-16.

Mit jelent a menetkapcsolódás?

A menetkapcsolódás két egymáshoz illesztett menetes alkatrész érintkezési hossza, a csavar tengelye mentén mérve. Acél kötőelemeknél gyakori szabály, hogy a kapcsolódás legalább egy külső átmérőnyi legyen. A puhább anyagoknak, például az alumíniumnak, a biztonságos tartáshoz gyakran a külső átmérő 1,5-szeresére van szükségük.

Mi a különbség a durva és a finom menet között?

A durva menetek menetemelkedése nagyobb, hüvelykenkénti menetszáma pedig kisebb. Kevésbé hajlamosak a keresztbe kapatásra, és jól használhatók puha anyagokban. A finom menetek menetemelkedése kisebb, hüvelykenkénti menetszáma pedig nagyobb. Rezgés hatására szorosabban tartanak, és finomabb beállítást tesznek lehetővé.

Hogyan mérhető meg egy ismeretlen menetemelkedése vagy TPI-értéke?

A menetfésűt, vagyis a szabványos menetemelkedésekhez kialakított fogprofilokkal rendelkező vékony fésűt a menethez nyomják, amíg az egyik foga pontosan nem illeszkedik. Tolómérővel több menet együttes távolsága is megmérhető, majd az érték elosztható a megszámolt menetek számával.

Mit jelent a menet szöge?

A menet szöge egyetlen menetborda két ferde oldala által bezárt szög. Szinte minden met és korszerű angolszász menet 60°-os. A régebbi brit Whitworth-menetek 55°-osak.

Hivatkozások

1. ISO 68-1:1998, Általános célú csavarmenetek — Alapprofil — Met csavarmenetek.
2. ASME B1.1-2003, Egységes hüvelykes csavarmenetek (UN és UNR menetprofil).
3. Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L. és Ryffel, H. H. Machinery's Handbook, 31. kiadás. Industrial Press, 2020.