Kalkulator Diameter Pitch - Alat Reka Bentuk Gear & Benang

Apakah itu kalkulator diameter pic?

Kalkulator diameter pic menentukan diameter pic gear atau ulir skru. Bagi gear, kalkulator ini mendarab bilangan gigi dengan modul. Bagi ulir 60 darjah, kalkulator ini menolak 0.649519 didarab dengan jarak pic ulir daripada diameter utama. Hasilnya ialah panjang dalam milimeter yang digunakan oleh jurutera, jurumesin dan pelajar untuk memeriksa sama ada bahagian akan bercantum atau dipasang dengan betul.

Diameter pic bukan tepi luar gear atau bolt. Ia ialah diameter teori yang terletak di bahagian pertengahan komponen, pada titik tempat dua bahagian berpadanan benar-benar bersentuhan.

Apakah diameter pic dalam gear?

Gigi gear tersusun mengelilingi bulatan yang dipanggil bulatan pic. Bulatan pic ialah bulatan khayalan; ia tidak kelihatan sebagai tepi fizikal pada komponen. Bulatan ini menandakan diameter pada titik gigi satu gear bertemu dengan gigi gear yang berpadanan. Diameter pic ialah diameter bulatan ini.

Setiap gigi memanjang sedikit melepasi bulatan pic (bahagian yang dipanggil addendum) dan sedikit ke bawah daripadanya (dedendum). Gigi itu tidak sepenuhnya berada di atas atau di bawah bulatan pic; bulatan tersebut hanya menandakan titik rujukan yang digunakan oleh jurutera untuk setiap pengiraan gear yang lain.

Formula diameter pic gear

$D = m \times z$

• D = diameter pic, dalam milimeter
• m = modul, dalam milimeter
• z = bilangan gigi

Modul menerangkan saiz setiap gigi. Gear dengan modul besar mempunyai gigi yang besar dan jaraknya luas. Gear dengan modul kecil mempunyai gigi yang kecil dan jaraknya rapat. Dua gear hanya boleh bersirat jika mempunyai modul yang sama; diameter pic yang sepadan sahaja tidak mencukupi.

Contoh gear

Sebuah gear mempunyai 24 gigi dan modul 2 mm.

D = 2 mm × 24 = 48 mm

Apakah diameter pic dalam ulir?

Ulir skru juga mempunyai diameter pic, walaupun fungsinya berbeza daripada diameter pic gear. Diameter ini ialah diameter silinder khayalan yang memotong ulir pada titik apabila lebar rabung ulir sama dengan lebar alur di sebelahnya. Titik ini ialah tempat dua ulir berpadanan, seperti bolt dan nat, benar-benar menekan antara satu sama lain.

Formula diameter pic ulir

$D_2 = D - 0.649519 \times P$

• D₂ = diameter pic, dalam milimeter
• D = diameter utama, iaitu diameter terbesar ulir, dalam milimeter
• P = pic ulir, iaitu jarak dari satu puncak ulir ke puncak yang seterusnya, dalam milimeter

Pemalar ini bukan sembarangan. Ulir 60 darjah dipotong daripada segi tiga dengan tinggi H = (√3 ÷ 2) × P. Diameter pic terletak 3/8 daripada tinggi itu ke dalam dari puncak pada setiap sisi, jadi anjakan penuh ialah (3 × √3 ÷ 8) × P, iaitu 0.649519052838329 × P. ISO 724 mencetaknya dalam bentuk dibundarkan sebagai 0.649519. Kalkulator menggunakan nilai tepat, jadi digit perpuluhan keempat yang dipaparkannya adalah tepat.

Pemalar ini terpakai pada bentuk ulir standard 60 darjah, termasuk ulir metrik ISO dan ulir Unified (UN/UNC/UNF) yang digunakan di Amerika Syarikat. Ia tidak terpakai pada sudut ulir lain, seperti ulir Acme 29 darjah atau ulir Paip Piawai British, yang menggunakan formula berbeza.

Contoh ulir

Sebuah ulir metrik mempunyai diameter utama 12 mm dan pic 1.5 mm.

D₂ = 12 mm − (0.649519 × 1.5 mm) = 12 mm − 0.974279 mm = 11.0257 mm

Cara menggunakan kalkulator diameter pic

Untuk gear:

1. Pilih "Gear."
2. Masukkan bilangan gigi.
3. Masukkan modul, dalam milimeter.
4. Baca diameter pic yang dipaparkan dalam hasil.

Untuk ulir:

1. Pilih "Ulir."
2. Masukkan diameter utama, dalam milimeter.
3. Masukkan jarak pic ulir, dalam milimeter.
4. Baca diameter pic yang dipaparkan dalam hasil.

Rajah akan dikemas kini apabila nombor berubah, dan menunjukkan kedudukan diameter pic pada gear atau ulir.

Kepentingan diameter pic

Bagi gear, diameter pic menentukan jarak antara pusat dua gear yang bersirat: nilainya sama dengan separuh jumlah diameter pic kedua-duanya. Kesilapan reka bentuk di sini menyebabkan gear sama ada gagal mencapai satu sama lain atau tersekat kerana terlalu rapat. Diameter pic juga menentukan nisbah gear, kerana nisbah dua gear yang bersirat sama dengan nisbah diameter picnya (atau, secara setara, nisbah bilangan giginya).

Bagi ulir, diameter pic mengawal keketatan padanan bolt dan nat. Diameter pic yang terlalu besar menyebabkan ulir tersekat; diameter yang terlalu kecil menyebabkan sambungan longgar. Tolerans diameter pic ulir ditetapkan oleh piawaian seperti ISO 965-1, yang mentakrifkan kelas padanan seperti 6H dan 6 g.

Ukuran berkaitan

Beberapa dimensi lain turut digunakan bersama diameter pic:

• Pic diametrik digunakan dalam sistem gear imperial. Ia ialah bilangan gigi bagi setiap inci diameter pic dan merupakan songsangan modul: modul = 25.4 ÷ pic diametrik.
• Pic bulatan ialah jarak antara titik yang sama pada dua gigi yang bersebelahan, diukur sepanjang bulatan pic.
• Diameter luar gear standard sama dengan diameter pic ditambah dua kali ganda modul (addendum pada setiap sisi).
• Diameter kaki ialah diameter pada dasar gigi, biasanya diameter pic ditolak 2.5 kali modul.
• Diameter minor ulir ialah diameter terkecilnya, pada dasar alur ulir.

Soalan lazim

Bagaimanakah diameter pic gear dikira? Darabkan modul dengan bilangan gigi: D = m × z. Gear dengan 30 gigi dan modul 2 mm mempunyai diameter pic 60 mm.

Bagaimanakah diameter pic ulir dikira? Tolak 0.649519 didarab dengan jarak pic ulir daripada diameter utama: D₂ = D − 0.649519 × P. Ulir M12 × 1.75 mempunyai diameter pic 12 − (0.649519 × 1.75) = 10.8633 mm. ISO 724 menyenaraikan angka yang sama dalam bentuk dibundarkan sebagai 10.863 mm.

Adakah diameter pic sama dengan diameter luar? Tidak. Diameter luar gear lebih besar daripada diameter picnya. Bagi gear standard, diameter luar sama dengan diameter pic ditambah dua kali ganda modul.

Bolehkah kalkulator ini mengendalikan ukuran imperial? Tukarkan nilai imperial kepada metrik terlebih dahulu. Bagi gear, modul = 25.4 ÷ pic diametral. Bagi ulir, pic = 25.4 ÷ bilangan ulir per inci. Masukkan nilai yang telah ditukar dan tukarkan hasil kembali jika perlu.

Adakah pemalar 0.649519 berfungsi untuk setiap jenis ulir? Tidak. Ia hanya terpakai pada bentuk ulir 60 darjah, termasuk ulir metrik ISO dan ulir inci Unified. Ulir Acme, ulir paip dan sudut ulir lain menggunakan pemalar yang berbeza.

Apakah alat yang mengukur diameter pic dalam amalan? Mikrometer diameter pic ulir mengukur diameter pic ulir secara langsung menggunakan andas berbentuk khas. Diameter pic gear biasanya diperiksa dengan kaedah "merentasi pin", iaitu pin berkejituan tinggi diletakkan pada celah gigi yang bertentangan dan jarak merentasinya diukur, kemudian ditukarkan kepada diameter pic. Mesin pengukur koordinat juga boleh mengukur kedua-duanya.

Rujukan

1. Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L., & Ryffel, H. H. (2016). Machinery's Handbook (edisi ke-30). Industrial Press.
2. ISO 54:1996. Cylindrical gears for general engineering and for heavy engineering — Modules. Pertubuhan Standardisasi Antarabangsa.
3. ISO 68-1:1998. ISO general purpose screw threads — Basic profile — Metric screw threads. Pertubuhan Standardisasi Antarabangsa. Sumber profil asas 60 darjah yang menjadi asal pemalar 0.649519.
4. ISO 724:1993. ISO general-purpose metric screw threads — Basic dimensions. Pertubuhan Standardisasi Antarabangsa. Menyatakan d₂ = d − 0.649519 P dan menjadualkan diameter pic asas.
5. ISO 965-1. ISO general purpose metric screw threads — Tolerances. Pertubuhan Standardisasi Antarabangsa.
6. ASME B1.1-2003. Unified Inch Screw Threads (UN and UNR Thread Form). Persatuan Jurutera Mekanikal Amerika.
7. Dudley, D. W. (1994). Handbook of Practical Gear Design. CRC Press.