나사 피치 계산기

나사 피치 계산기는 나사의 피치와 인치당 나사산 수(TPI)를 서로 환산합니다. TPI로 측정하는 야드파운드법 나사와 피치를 밀리미터로 측정하는 미터 나사를 모두 다룹니다.

나사 피치란 무엇입니까?

나사 피치는 나사나 볼트의 축을 따라 측정한, 한 나사산 마루에서 다음 마루까지의 거리입니다. 마루는 나사산 능선에서 가장 높은 지점입니다. 피치가 작으면 나사산이 서로 가깝게 있고, 피치가 크면 서로 멀리 떨어져 있습니다.

야드파운드법 나사(주로 미국에서 사용)는 피치를 직접 쓰기보다 보통 인치당 나사산 수, 즉 TPI로 설명합니다. 미터 나사는 밀리미터 단위의 피치로 설명합니다. 두 값은 서로 역수 관계입니다.

나사 피치를 계산하는 방법

나사 피치 공식

피치는 1을 단위 길이당 나사산 수로 나눈 값과 같습니다:

피치 = 1 ÷ 단위당 나사산 수

야드파운드법 나사에서는 피치(인치) = 1 ÷ TPI입니다. 밀리미터당 나사산 수로 측정하는 미터 나사에서는 피치(밀리미터) = 1 ÷ 밀리미터당 나사산 수입니다.

단위당 나사산 수 공식

역계산은 분수를 뒤집기만 하면 됩니다:

단위당 나사산 수 = 1 ÷ 피치

야드파운드법 나사와 미터 나사 체계 비교

야드파운드법 나사는 지름과 TPI로 호칭합니다. 1/4"-20 나사는 지름이 1/4인치 (6.3 mm)이고 인치당 나사산이 20개입니다. 미터 나사는 지름과 피치로 호칭합니다. M6 × 1.0 나사는 지름이 6 mm이고 피치가 1.0 mm입니다.

두 체계는 정확한 인치-밀리미터 환산 계수인 1인치 = 25.4 mm를 사용해 서로 환산할 수 있습니다:

• 미터에서 야드파운드법으로: TPI = 25.4 ÷ 피치(밀리미터)
• 야드파운드법에서 미터로: 피치(밀리미터) = 25.4 ÷ TPI

나사 피치와 나사 리드의 비교

나사 피치와 나사 리드는 관련이 있지만 항상 같은 것은 아닙니다. 피치는 이웃한 나사산 마루 사이의 거리입니다. 리드는 나사가 한 바퀴 돌 때 축 방향으로 이동하는 거리입니다.

대부분의 볼트에서 볼 수 있는 일반적인 한 줄 나사에서는 피치와 리드가 같습니다. 평행한 나사산 홈이 두 개 이상인 여러 줄 나사에서는 리드가 피치에 줄 수를 곱한 값과 같습니다. 피치가 1 mm인 두 줄 나사의 리드는 2 mm입니다.

계산 예시: TPI에서 피치로

표준 1/4"-20 UNC(통일 보통 나사) 볼트는 인치당 나사산이 20개입니다.

피치 = 1 ÷ 20 = 0.0500인치 (1.27 mm)

더 가는 3/8"-24 UNF(통일 가는 나사) 볼트는 인치당 나사산이 24개입니다.

피치 = 1 ÷ 24 = 0.0417인치 (1.06 mm)

계산 예시: 피치에서 단위당 나사산 수로

표준 M10 볼트의 보통 피치는 1.5 mm입니다.

밀리미터당 나사산 수 = 1 ÷ 1.5 = 0.6667

가는 M8 나사의 피치는 1.0 mm이며, 정확히 밀리미터당 나사산 1개가 됩니다.

계산 예시: 체계 간 환산

1.5 mm 미터 피치를 야드파운드법 TPI 값으로 환산하면 다음과 같습니다:

TPI = 25.4 ÷ 1.5 = 16.9

이 값은 표준 야드파운드법 나사산 수에 가깝지만 같지는 않으며, 이것이 지름이 비슷해도 미터 체결 부품과 야드파운드법 체결 부품을 서로 바꿔 쓸 수 없는 이유 중 하나입니다.

일반 볼트 크기의 표준 나사 피치

야드파운드법(UNC 보통 나사 계열):

미터(ISO 보통 나사 계열):

나사 피치를 측정하는 방법

나사 피치 게이지가 가장 믿을 만한 도구입니다. 서로 다른 피치로 깎은 얇은 금속 날들이 주머니칼처럼 접이식 손잡이에 달려 있습니다. 나사에 날을 차례로 대어 보며 빛이 새는 틈 없이 깔끔하게 맞물리는 날을 찾고, 그 날에 새겨진 피치를 읽습니다.

게이지가 없으면 자나 캘리퍼스로 피치를 측정할 수 있습니다. 완전한 나사산 열 개에 걸친 거리를 재어 열로 나눕니다. 더 많은 나사산에 걸쳐 재면 작은 눈금 읽기 오차의 영향이 줄어듭니다.

나사 규격의 역사

나사는 표준이 생기기 전까지 수 세기 동안 손으로 깎았기 때문에, 한 작업장의 볼트가 다른 작업장의 너트에 맞는 경우가 드물었습니다. 영국 기술자 조지프 휘트워스는 1841년에 최초의 국가 나사 규격을 제안했으며, 나사산 각도는 55도였습니다. 미국에서는 윌리엄 셀러스가 1864년에 경쟁 관계의 60도 규격을 제안했고, 이것이 미국 국가 나사 형태의 토대가 되었습니다.

전시에 미국과 영국의 체결 부품이 맞지 않아 생긴 문제로, 캐나다, 영국, 미국은 1948년 통일 나사 협정에 서명했습니다. 통일 나사 규격은 오늘날에도 인치 기반 체결 부품에 쓰입니다. 미터 나사는 이제 국제표준화기구(ISO)가 정의하며, 미국 규격과 비슷한 60도 나사산 각도를 사용합니다.

자주 묻는 질문

TPI에서 나사 피치는 어떻게 계산합니까?

1을 TPI 값으로 나눕니다. 20 TPI 나사의 피치는 1 ÷ 20 = 0.050인치 (1.27 mm)입니다.

나사 피치와 TPI의 차이는 무엇입니까?

TPI는 한 인치에 나사산이 몇 개 들어가는지를 셉니다. 피치는 이웃한 두 나사산 사이의 거리를 측정합니다. 둘은 역수 관계로, 피치 = 1 ÷ TPI이고 TPI = 1 ÷ 피치입니다.

미터 피치를 야드파운드법 TPI로 환산할 수 있습니까?

예. 25.4를 밀리미터 단위 피치로 나눕니다. 1.5 mm 피치는 25.4 ÷ 1.5, 즉 약 16.9 TPI입니다.

게이지 없이 나사 피치를 어떻게 측정합니까?

자나 캘리퍼스로 완전한 나사산 열 개에 걸친 거리를 재고, 그 거리를 열로 나누면 피치를 얻습니다.

피치와 리드는 같은 측정값입니까?

가장 흔한 형태인 한 줄 나사에서만 같습니다. 여러 줄 나사에서는 리드가 피치에 줄 수를 곱한 값과 같습니다.

보통 나사와 가는 나사가 모두 존재하는 이유는 무엇입니까?

보통 나사(피치가 큼)는 더 빨리 들어가고 나오며 무른 재료에서 나사산이 뭉개지는 것에 강합니다. 가는 나사(피치가 작음)는 진동에서 더 단단히 고정되고 더 미세한 조정이 가능하지만 엇물리기 쉽습니다.

참고 자료

1. 미국 국립표준기술연구소. NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically. NIST SP 811 부록 B.8 — 1인치 = 2.54 × 10⁻² m(정확히 25.4 mm).
2. 미국 국립표준국. Handbook H28 (1969), Part I: Screw-Thread Standards for Federal Services. NBS Handbook H28(1969) 제일부 — 표 2.8 인치당 UNC 나사산 수(1/4-20, 5/16-18, 3/8-16, 1/2-13), 표 2.9 UNF 3/8-24, 1948년 11월 18일의 통일 협정.
3. NASA. Fastener Design Manual(참고 간행물 1228). NASA RP-1228 — 보통 나사는 엇물림 없이 조립되며, 가는 나사는 토크 잠금 성능이 더 좋고 장력 조정이 더 미세합니다.