Oblicz wymiary gwintów dla śrub, wkrętów i nakrętek. Wprowadź średnicę, skok lub TPI oraz typ gwintu, aby uzyskać głębokość gwintu, średnicę minimalną i średnicę skoku dla gwintów metrycznych i calowych.
Metryczna Głębokość Gwintu: h = 0.6134 × P
Imperialna Głębokość Gwintu: h = 0.6134 × (25.4/TPI)
gdzie P to skok w mm, TPI = gwintów na cal
Wzór na Średnicę Mniejszą: d₁ = d - 2h = d - 1.226868 × P
gdzie d to średnica główna
Wzór na Średnicę Skoku: d₂ = d - 0.6495 × P
gdzie d to średnica główna
Pomiar gwintów to istotne parametry dla inżynierów, mechaników i entuzjastów DIY pracujących z elementami złącznymi, takimi jak śruby, wkręty i nakrętki. Kalkulator Gwintów zapewnia prosty, ale potężny sposób na określenie krytycznych wymiarów gwintów, w tym głębokości gwintu, średnicy minimalnej i średnicy skoku, na podstawie średnicy nominalnej i skoku (lub gwintów na cal). Niezależnie od tego, czy pracujesz w systemie gwintów metrycznych, czy calowych, ten kalkulator pomaga zapewnić prawidłowe dopasowanie, funkcjonalność i wymienność elementów gwintowanych w zespołach mechanicznych, procesach produkcyjnych i zastosowaniach naprawczych.
Zrozumienie geometrii gwintu jest kluczowe dla wyboru odpowiednich elementów złącznych, prawidłowego gwintowania otworów i zapewnienia, że komponenty pasują do siebie. Ten kompleksowy przewodnik wyjaśnia podstawy pomiarów gwintów, wzory obliczeniowe oraz praktyczne zastosowania, aby pomóc Ci pewnie pracować z gwintowanymi elementami w różnych branżach i projektach.
Zanim przejdziesz do obliczeń, ważne jest, aby zrozumieć podstawową terminologię używaną w pomiarach gwintów:
Na całym świecie stosowane są dwa podstawowe systemy pomiaru gwintów:
System Gwintów Metrycznych (ISO):
System Gwintów Calowych (Unified/UTS):
Głębokość gwintu reprezentuje, jak głęboko gwint jest wycięty i jest to krytyczny wymiar dla prawidłowego zaangażowania gwintu.
Głębokość gwintu (h) oblicza się jako:
Gdzie:
Głębokość gwintu (h) oblicza się jako:
Gdzie:
Średnica minimalna to najmniejsza średnica gwintu i jest kluczowa dla określenia luzu i dopasowania.
Średnica minimalna (d₁) oblicza się jako:
Gdzie:
Średnica minimalna (d₁) oblicza się jako:
Gdzie:
Średnica skoku to teoretyczna średnica, w której grubość gwintu równa się szerokości przestrzeni.
Średnica skoku (d₂) oblicza się jako:
Gdzie:
Średnica skoku (d₂) oblicza się jako:
Gdzie:
Nasz Kalkulator Gwintów upraszcza te złożone obliczenia, dostarczając dokładne pomiary gwintów za pomocą zaledwie kilku danych wejściowych. Postępuj zgodnie z tymi krokami, aby skutecznie korzystać z kalkulatora:
Wybierz Typ Gwintu: Wybierz między systemem gwintów metrycznych a calowymi w zależności od specyfikacji Twojego elementu złącznego.
Wprowadź Średnicę Nominalną:
Określ Skok lub TPI:
Zobacz Wyniki: Kalkulator automatycznie wyświetli:
Skopiuj Wyniki: Użyj przycisku kopiowania, aby zapisać wyniki do swojej dokumentacji lub dalszych obliczeń.
Dla śruby M10×1.5:
Dla śruby 3/8"-16:
Obliczenia gwintów są niezbędne w różnych procesach inżynieryjnych i produkcyjnych:
Projektowanie Produktów: Inżynierowie używają pomiarów gwintów do określenia elementów złącznych, które spełniają wymagania obciążeniowe i ograniczenia przestrzenne.
Obróbka CNC: Mechanicy potrzebują dokładnych wymiarów gwintów do programowania operacji gwintowania na tokarkach i frezarkach.
Kontrola Jakości: Inspektorzy weryfikują wymiary gwintów, aby zapewnić zgodność z wymaganiami i standardami.
Wybór Narzędzi: Wybieranie odpowiednich gwintów, matryc i narzędzi pomiarowych wymaga znajomości wymiarów gwintów.
Druk 3D: Projektowanie gwintowanych komponentów do produkcji addytywnej wymaga precyzyjnych specyfikacji gwintów.
Nawet w przypadku napraw motoryzacyjnych i mechanicznych pomiary gwintów mogą być cenne:
Odbudowa Silnika: Zapewnienie prawidłowego zaangażowania gwintu w krytycznych komponentach, takich jak głowice cylindrów i bloki silnika.
Systemy Hydrauliczne: Wybór odpowiednich złączek i adapterów o zgodnych specyfikacjach gwintów.
Wymiana Elementów Złącznych: Identyfikacja odpowiednich zamienników, gdy oryginalne części są uszkodzone lub brakujące.
Naprawa Gwintów: Określenie wymiarów dla wkładek helicoil lub zestawów naprawczych gwintów.
Wykonywanie na Zamówienie: Tworzenie niestandardowych komponentów gwintowanych, które integrują się z istniejącymi systemami.
Nawet w projektach domowych zrozumienie pomiarów gwintów może być wartościowe:
Montaż Mebli: Identyfikacja odpowiednich elementów złącznych do montażu lub naprawy.
Naprawy Hydrauliczne: Dopasowywanie typów i rozmiarów gwintów do złączek i armatury.
Konserwacja Rowerów: Praca z wyspecjalizowanymi standardami gwintów używanymi w komponentach rowerowych.
Obudowy Elektroniki: Zapewnienie prawidłowego zaangażowania gwintu dla śrub montażowych w urządzeniach elektronicznych.
Sprzęt Ogrodowy: Naprawa lub wymiana gwintowanych komponentów w narzędziach do pielęgnacji trawnika i ogrodu.
Chociaż podane wzory w tym kalkulatorze obejmują standardowe gwinty V (gwinty metryczne ISO i gwinty Unified), istnieją inne formy gwintów z różnymi metodami obliczeniowymi:
Gwinty Acme: Używane do przenoszenia mocy, mają kąt gwintu 29° i różne obliczenia głębokości.
Gwinty Buttress: Zaprojektowane do dużych obciążeń w jednym kierunku, z asymetrycznymi profilami gwintów.
Gwinty Kwadratowe: Oferujące maksymalną wydajność przenoszenia mocy, ale trudniejsze do wyprodukowania.
Gwinty Stożkowe: Używane w złączkach rurowych, wymagające obliczeń uwzględniających kąt stożka.
Gwinty Wielonitkowe: Posiadające wiele helis gwintowych, wymagające dostosowania obliczeń prowadzenia i skoku.
Dla tych wyspecjalizowanych form gwintów należy skonsultować się z odpowiednimi wzorami i standardami.
Rozwój znormalizowanych systemów gwintów ma bogatą historię, która sięga kilku stuleci:
Zanim wprowadzono standaryzację, każdy rzemieślnik tworzył własne gwintowane komponenty, co uniemożliwiało ich wymienność. Pierwsze próby standaryzacji miały miejsce pod koniec XVIII wieku:
XX wiek przyniósł znaczne postępy w standaryzacji gwintów:
Nowoczesna technologia zrewolucjonizowała pomiar i produkcję gwintów:
Oto przykłady, jak obliczać wymiary gwintów w różnych językach programowania:
1' Funkcja VBA w Excelu do obliczeń gwintów metrycznych
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' Użycie:
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 """Oblicz wymiary gwintów dla gwintów metrycznych lub calowych.
3
4 Args:
5 major_diameter (float): Średnica nominalna w mm lub calach
6 thread_type (str): 'metryczny' lub 'calowy'
7 pitch (float, optional): Skok gwintu w mm dla gwintów metrycznych
8 tpi (float, optional): Gwinty na cal dla gwintów calowych
9
10 Returns:
11 dict: Wymiary gwintów, w tym głębokość gwintu, średnica minimalna i średnica skoku
12 """
13 if thread_type == 'metryczny' 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 == 'calowy' 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("Nieprawidłowe parametry wejściowe")
24
25 return {
26 'thread_depth': thread_depth,
27 'minor_diameter': minor_diameter,
28 'pitch_diameter': pitch_diameter
29 }
30
31# Przykład użycia:
32metric_results = calculate_thread_dimensions(10, 'metryczny', pitch=1.5)
33imperial_results = calculate_thread_dimensions(0.375, 'calowy', tpi=16)
34
35print(f"Wyniki metryczne M10x1.5 - Głębokość gwintu: {metric_results['thread_depth']:.3f}mm")
36print(f"Wyniki calowe 3/8\"-16 - Głębokość gwintu: {imperial_results['thread_depth']:.3f}mm")
37
1function calculateThreadDimensions(majorDiameter, threadType, pitchOrTpi) {
2 let threadDepth, minorDiameter, pitchDiameter, pitch;
3
4 if (threadType === 'metryczny') {
5 pitch = pitchOrTpi;
6 } else if (threadType === 'calowy') {
7 pitch = 25.4 / pitchOrTpi; // Konwersja TPI na skok w mm
8 } else {
9 throw new Error('Nieprawidłowy typ gwintu');
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// Przykład użycia:
24const metricResults = calculateThreadDimensions(10, 'metryczny', 1.5);
25console.log(`M10x1.5 - Głębokość gwintu: ${metricResults.threadDepth.toFixed(3)}mm`);
26
27const imperialResults = calculateThreadDimensions(9.525, 'calowy', 16); // 3/8" = 9.525mm
28console.log(`3/8"-16 - Głębokość gwintu: ${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; // Konwersja TPI na skok w mm
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 // Przykład: gwint metryczny M10×1.5
37 ThreadDimensions metricResults = calculateMetricThreadDimensions(10.0, 1.5);
38 System.out.printf("M10x1.5 - Głębokość gwintu: %.3f mm%n", metricResults.getThreadDepth());
39
40 // Przykład: gwint calowy 3/8"-16 (3/8" = 9.525mm)
41 ThreadDimensions imperialResults = calculateImperialThreadDimensions(9.525, 16.0);
42 System.out.printf("3/8\"-16 - Głębokość gwintu: %.3f mm%n", imperialResults.getThreadDepth());
43 }
44}
45
Skok to odległość między sąsiednimi wierzchołkami gwintu, mierzona w milimetrach dla gwintów metrycznych. Gwinty na cal (TPI) to liczba wierzchołków gwintu na cal, używana w systemach gwintów calowych. Są one ze sobą powiązane wzorem: Skok (mm) = 25.4 / TPI.
Gwinty metryczne zazwyczaj mają średnicę i skok wyrażone w milimetrach (np. M10×1.5), podczas gdy gwinty calowe mają średnicę w ułamkach lub dziesiętnych cali oraz liczbę gwintów na cal (np. 3/8"-16). Gwinty metryczne mają kąt gwintu 60°, podczas gdy niektóre starsze gwinty calowe (Whitworth) mają kąt 55°.
Zaangażowanie gwintu odnosi się do osiowej długości kontaktu gwintu między łączonymi częściami. W większości zastosowań minimalne zalecane zaangażowanie wynosi 1× średnicę nominalną dla elementów złącznych stalowych i 1.5× średnicę nominalną dla aluminium lub innych miękkich materiałów. Krytyczne zastosowania mogą wymagać większego zaangażowania.
Gwinty grube mają większe wartości skoku (mniej gwintów na cal) i są łatwiejsze do montażu, bardziej odporne na krzyżowe gwintowanie oraz lepsze do użycia w miękkich materiałach lub tam, gdzie potrzebne jest częste montowanie/rozmontowywanie. Gwinty cienkie mają mniejsze wartości skoku (więcej gwintów na cal) i zapewniają większą wytrzymałość na rozciąganie, lepszą odporność na luzowanie wibracyjne oraz większą precyzję w regulacji.
Aby przekonwertować z calowych na metryczne:
Aby przekonwertować z metrycznych na calowe:
Średnica nominalna to największa średnica gwintu, mierzona od wierzchołka do wierzchołka. Średnica minimalna to najmniejsza średnica, mierzona od dna do dna. Średnica skoku to teoretyczna średnica, w której grubość gwintu równa się szerokości przestrzeni.
Dla gwintów metrycznych użyj wskaźnika skoku gwintu z metrycznymi skalami. Dla gwintów calowych użyj wskaźnika skoku gwintu z skalami TPI. Umieść wskaźnik wzdłuż gwintu, aż znajdziesz idealne dopasowanie. Alternatywnie możesz zmierzyć odległość między określoną liczbą gwintów i podzielić przez tę liczbę, aby znaleźć skok.
Klasy tolerancji gwintów definiują dopuszczalne odchylenia wymiarów gwintów, aby osiągnąć różne typy dopasowań. W systemie metrycznym ISO tolerancje oznaczane są liczbą i literą (np. 6g dla gwintów zewnętrznych, 6H dla gwintów wewnętrznych). Wyższe liczby oznaczają ściślejsze tolerancje. Litera wskazuje, czy tolerancja jest stosowana w kierunku lub od materiału.
Gwinty prawe się dokręcają, gdy są obracane zgodnie z ruchem wskazówek zegara i luzują się, gdy są obracane przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Są to najczęściej spotykane typy. Gwinty lewe dokręcają się, gdy są obracane przeciwnie do ruchu wskazówek zegara i luzują się, gdy są obracane zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Gwinty lewe są używane w specjalnych zastosowaniach, gdzie normalna praca mogłaby spowodować luzowanie gwintu prawego, takie jak po lewej stronie pojazdów lub w złączkach gazowych.
Uszczelniacze i smary gwintowe mogą wpływać na postrzeganą dopasowanie połączeń gwintowanych. Uszczelniacze wypełniają szczeliny między gwintami, potencjalnie zmieniając efektywne wymiary. Smary zmniejszają tarcie, co może prowadzić do nadmiernego dokręcania, jeśli specyfikacje momentu obrotowego nie uwzględniają smaru. Zawsze postępuj zgodnie z zaleceniami producenta dotyczącymi uszczelniaczy i smarów.
Gotowy do obliczenia wymiarów gwintów dla swojego projektu? Użyj naszego Kalkulatora Gwintów powyżej, aby szybko określić głębokość gwintu, średnicę minimalną i średnicę skoku dla dowolnego gwintu metrycznego lub calowego. Wystarczy wprowadzić swoje specyfikacje gwintu i uzyskać natychmiastowe, dokładne wyniki, aby zapewnić prawidłowe dopasowanie i funkcjonowanie Twoich gwintowanych komponentów.
Odkryj więcej narzędzi, które mogą być przydatne dla Twojego przepływu pracy