Kalkulator Benang: Kira Kedalaman & Diameter Benang

Kalkulator Ulir untuk Ukuran Skru dan Bolt

Kalkulator ulir menentukan kedalaman, diameter kecil dan diameter pic bagi ulir skru atau bolt. Ia berfungsi berdasarkan diameter utama dan jarak ulir, atau berdasarkan bilangan ulir per inci (TPI). Jurumesin, jurutera dan penggemar menggunakannya untuk memeriksa sama ada skru sesuai dengan nat sepadan atau lubang berulir.

Istilah utama ulir

• Diameter utama: bahagian ulir yang paling lebar, diukur dari puncak ke puncak.
• Diameter kecil: bahagian ulir yang paling sempit, diukur dari dasar ke dasar.
• Diameter padang: diameter khayalan yang hampir separuh jarak antara diameter utama dan diameter kecil, tempat rabung ulir dan ruang di sebelahnya mempunyai lebar yang sama.
• Jarak ulir: jarak antara dua puncak ulir yang bersebelahan. Nilainya diberikan dalam milimeter bagi ulir metrik dan dalam inci bagi ulir imperial.
• Bilangan ulir per inci (TPI): bilangan puncak ulir dalam satu inci ulir imperial. Jarak ulir dan TPI mengukur perkara yang sama dalam unit berbeza: jarak ulir (mm) = 25.4 / TPI.
• Kedalaman ulir: jarak jejari antara diameter utama dan diameter kecil, atau kedalaman alur ulir yang dipotong.

Sistem ulir metrik dan imperial

Ulir metrik mengikut piawaian ISO. Saiz seperti M10×1.5 bermaksud diameter utama 10 mm dengan jarak ulir 1.5 mm. Sudut ulir ialah 60°.

Ulir imperial mengikut Unified Thread Standard (UTS), iaitu sistem yang paling lazim di Amerika Syarikat. Saiz seperti 3/8"-16 bermaksud diameter utama 3/8 inci (9.5 mm) dengan 16 ulir per inci. Ulir imperial moden juga menggunakan sudut 60°. Piawaian British Whitworth yang lebih lama menggunakan 55°.

Cara mengira kedalaman ulir

Kedalaman ulir mengukur sejauh mana alur ulir dipotong. Ia ialah jejari, bukan diameter, maka diameter kecil berada pada kedalaman dua kali ganda kedalaman tersebut di bawah diameter utama.

Kedalaman ulir luar (bolt) hanya bergantung pada jarak ulir:

h = 0.61343 × P

Pemalar itu ialah 17√3/48, yang terhasil daripada profil asas 60° dalam ISO 68-1. Pada ulir imperial, jarak ulir ialah salingan bilangan ulir per inci, diukur dalam inci:

P = 1 / TPI, jadi h = 0.61343 / TPI

h dan P sentiasa dalam unit yang sama dengan diameter utama: milimeter bagi ulir metrik dan inci bagi ulir imperial. Darabkan hasil dalam inci dengan 25.4 untuk membacanya dalam milimeter.

Rumus diameter kecil

Diameter kecil sama dengan diameter utama tolak dua kali kedalaman ulir:

d₃ = d − 2h = d − 1.226869 × P

d ialah diameter utama dan d₃ ialah diameter kecil ulir luar, kedua-duanya dalam unit yang sama dengan P. Nat atau lubang berulir yang dipadankan dengannya mempunyai diameter kecil yang lebih besar, D₁ = d − 1.082532 × P, kerana dasarnya tidak dipotong sedalam itu.

Rumus diameter padang

d₂ = d − 0.649519 × P

d₂, iaitu diameter pic, berada hampir separuh jarak antara diameter utama dan diameter kecil. Inilah ukuran yang paling teliti diperiksa oleh tolok ulir kerana ukuran ini menentukan ketatnya dua bahagian berulir bercantum.

Contoh: ulir metrik (M10×1.5)

Bolt M10×1.5 mempunyai diameter utama 10 mm dan jarak ulir 1.5 mm.

• Kedalaman ulir: 0.61343 × 1.5 = 0.920 mm
• Diameter kecil: 10 − 1.226869 × 1.5 = 8.160 mm
• Diameter pic: 10 − 0.649519 × 1.5 = 9.026 mm

Contoh: ulir imperial (3/8"-16)

Bolt 3/8"-16 mempunyai diameter utama 0.375 in dan 16 ulir per inci, maka jarak ulir ialah 1 / 16 = 0.0625 inci (1.59 mm)

• Kedalaman ulir: 0.61343 × 0.0625 = 0.0383 in (0.974 mm)
• Diameter kecil: 0.375 − 1.226869 × 0.0625 = 0.2983 in (7.577 mm)
• Diameter pic: 0.375 − 0.649519 × 0.0625 = 0.3344 in (8.494 mm)

Kalkulator pada halaman ini memaparkan hasil imperial dalam inci, dengan padanan milimeter di sebelahnya, selaras dengan cara tolok ulir imperial biasanya dibaca.

Kegunaan pengiraan ulir

Jurutera menggunakan ukuran ulir untuk memilih pengikat yang sesuai dengan lubang atau nat tertentu. Jurumesin menggunakannya untuk menyediakan mesin larik dan mesin kisar bagi memotong ulir. Pemeriksa kualiti menggunakannya untuk memastikan bahagian siap sepadan dengan spesifikasi bercetak. Mekanik menggunakannya untuk mencari bolt pengganti yang sepadan apabila bolt asal hilang atau ulirnya rosak. Tukang paip menggunakannya untuk memadankan penyambung paip.

Bentuk ulir lain berada di luar ulir berbentuk V standard yang diliputi oleh rumus ini. Ulir Acme dan ulir segi empat, yang digunakan pada skru penggerak dan bicu, mempunyai sudut serta pengiraan kedalaman yang berbeza. Ulir paip meruncing sepanjang panjangnya dan bukannya mengekalkan diameter yang tetap. Setiap bentuk ini memerlukan set rumus tersendiri.

Sejarah ringkas

Sebelum abad ke-19, skru dipotong dengan tangan dan jarang sepadan antara satu sama lain. Henry Maudslay membina mesin larik pemotong skru yang praktikal pada 1797, lalu membolehkan ulir yang seragam dihasilkan buat kali pertama. Pada 1841, Joseph Whitworth mencadangkan piawaian ulir pertama yang digunakan secara meluas di Britain, dengan sudut 55°. Di Amerika Syarikat, William Sellers mencadangkan sistem bersudut 60° pada 1864, yang kemudiannya menjadi piawaian Amerika.

Pada 1948, Amerika Syarikat, Britain dan Kanada bersetuju dengan Unified Thread Standard, yang masih digunakan hingga kini. International Organization for Standardization menerbitkan profil ulir metriknya sebagai ISO/R 68 pada (173 cm) 1958. Ulir metrik kini merupakan sistem yang paling lazim di seluruh dunia, walaupun ulir imperial masih menjadi piawaian bagi banyak pengikat di Amerika Syarikat.

Soalan lazim

Apakah perbezaan antara jarak ulir dan TPI?

Jarak ulir ialah jarak antara dua puncak ulir, yang diberikan dalam milimeter. TPI mengira bilangan puncak yang muat dalam satu inci. Kedua-duanya menerangkan ukuran yang sama dalam unit berbeza: jarak ulir (mm) = 25.4 / TPI.

Bagaimanakah saya boleh mengetahui sama ada ulir itu metrik atau imperial?

Ulir metrik dilabelkan dengan M dan dua nombor dalam milimeter, seperti M10×1.5. Ulir imperial dilabelkan dengan diameter dalam inci, selalunya sebagai pecahan, diikuti bilangan TPI, seperti 3/8"-16.

Apakah penglibatan ulir?

Penglibatan ulir ialah panjang sentuhan antara dua bahagian berulir yang dipadankan, diukur sepanjang paksi skru. Peraturan umum bagi pengikat keluli ialah panjang penglibatan sekurang-kurangnya satu diameter utama. Bahan yang lebih lembut seperti aluminium selalunya memerlukan 1.5 kali diameter utama untuk dipegang dengan kukuh.

Apakah perbezaan antara ulir kasar dan halus?

Ulir kasar mempunyai jarak ulir yang lebih besar dan bilangan ulir per inci yang lebih sedikit. Ulir ini kurang mudah tersalah ulir dan berfungsi dengan baik pada bahan lembut. Ulir halus mempunyai jarak ulir yang lebih kecil dan bilangan ulir per inci yang lebih banyak. Ulir ini lebih ketat di bawah getaran dan membolehkan pelarasan yang lebih halus.

Bagaimanakah saya mengukur pic atau TPI bagi ulir yang tidak diketahui?

Tolok jarak ulir, iaitu sikat nipis dengan profil gigi yang dipotong mengikut jarak ulir standard, ditekan pada ulir sehingga satu gigi sepadan tepat. Angkup juga boleh digunakan untuk mengukur jarak merentasi beberapa ulir dan membahagikannya dengan bilangan ulir yang dikira.

Apakah maksud sudut ulir?

Sudut ulir ialah sudut antara dua sisi condong bagi satu rabung ulir. Hampir semua ulir metrik dan ulir imperial moden menggunakan 60°. Ulir British Whitworth yang lebih lama menggunakan 55°.

Rujukan

1. ISO 68-1:1998, Ulir skru kegunaan am — Profil asas — Ulir skru metrik.
2. ASME B1.1-2003, Ulir Skru Inci Bersepadu (Bentuk Ulir UN dan UNR).
3. Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L., & Ryffel, H. H. Machinery's Handbook, Edisi ke-31. Industrial Press, 2020.