Calculadora de passo de rosca

Uma calculadora de passo de rosca converte entre o passo e o número de fios por polegada (TPI) de uma rosca de parafuso. Ela funciona com roscas imperiais, medidas em TPI, e com roscas métricas, medidas em milímetros de passo.

O que é o passo de rosca?

O passo de rosca é a distância de uma crista da rosca até a seguinte, medida ao longo do eixo de um parafuso. A crista é o ponto mais alto do filete da rosca. Um passo menor significa que os filetes ficam mais próximos; um passo maior significa que ficam mais afastados.

As roscas imperiais (usadas sobretudo nos Estados Unidos) costumam ser descritas em fios por polegada, ou TPI, e não diretamente pelo passo. As roscas métricas são descritas pelo passo em milímetros. Os dois valores são inversos um do outro.

Como calcular o passo de rosca

Fórmula do passo de rosca

O passo é igual a 1 dividido pelo número de fios por unidade de comprimento:

Passo = 1 ÷ Fios por unidade

Para roscas imperiais, isso é Passo (polegadas) = 1 ÷ TPI. Para roscas métricas medidas em fios por milímetro, é Passo (mm) = 1 ÷ Fios por mm.

Fórmula de fios por unidade

O cálculo inverso apenas vira a fração:

Fios por unidade = 1 ÷ Passo

Sistemas de rosca imperial e métrico

Os parafusos imperiais são designados por diâmetro e TPI. Um parafuso 1/4"-20 tem 1/4 de polegada de diâmetro e 20 fios por polegada. Os parafusos métricos são designados por diâmetro e passo. Um parafuso M6 × 1,0 tem 6 mm de diâmetro e passo de 1,0 mm.

Os dois sistemas podem ser convertidos com o fator exato de polegada para milímetro, 1 polegada = 25,4 mm:

• Do métrico para o imperial: TPI = 25,4 ÷ passo (mm)
• Do imperial para o métrico: passo (mm) = 25,4 ÷ TPI

Passo de rosca e avanço de rosca

O passo e o avanço da rosca são conceitos relacionados, mas nem sempre iguais. O passo é a distância entre cristas adjacentes da rosca. O avanço é a distância que o parafuso percorre ao longo do eixo em uma volta completa.

Em uma rosca de entrada simples, o tipo comum na maioria dos parafusos, o passo e o avanço são iguais. Em uma rosca de várias entradas, que tem dois ou mais sulcos helicoidais paralelos, o avanço é igual ao passo multiplicado pelo número de entradas. Uma rosca de duas entradas com passo de 1 mm tem avanço de 2 mm.

Exemplo: de TPI para passo

Um parafuso padrão 1/4"-20 UNC (Unified National Coarse, rosca grossa) tem 20 fios por polegada.

Passo = 1 ÷ 20 = 0,0500 polegadas (1,27 mm)

Um parafuso mais fino 3/8"-24 UNF (Unified National Fine, rosca fina) tem 24 fios por polegada.

Passo = 1 ÷ 24 = 0,0417 polegadas (1,06 mm)

Exemplo: do passo para fios por unidade

Um parafuso M10 padrão tem passo grosso de 1,5 mm.

Fios por mm = 1 ÷ 1,5 = 0,6667

Uma rosca fina M8 tem passo de 1,0 mm, o que dá exatamente 1 fio por mm.

Exemplo: conversão entre sistemas

Um passo métrico de 1,5 mm é convertido em um valor de TPI imperial da seguinte forma:

TPI = 25,4 ÷ 1,5 = 16,9

Esse valor é próximo de uma contagem de fios imperial padrão, mas não igual a ela, o que é um dos motivos de os parafusos métricos e imperiais não serem intercambiáveis, mesmo com diâmetros semelhantes.

Passos de rosca padrão para tamanhos comuns de parafuso

Imperial (série grossa UNC):

Métrico (série grossa ISO):

Como medir o passo de rosca

Um pente de rosca é a ferramenta mais confiável. É um conjunto de lâminas finas de metal, cada uma com um passo diferente, montadas em um cabo articulado como o de um canivete. O usuário encaixa as lâminas na rosca até uma delas engrenar bem, sem frestas de luz, e então lê o passo gravado nessa lâmina.

Sem o pente, o passo pode ser medido com uma régua ou um paquímetro. Meça a distância ao longo de dez filetes completos e divida por dez. Medir ao longo de mais filetes reduz o efeito de pequenos erros de leitura.

História das normas de rosca

As roscas de parafuso foram cortadas à mão durante séculos antes de existir qualquer norma, de modo que um parafuso de uma oficina raramente servia em uma porca de outra. O engenheiro britânico Joseph Whitworth propôs a primeira norma nacional de roscas em 1841, com ângulo de rosca de 55 graus. Nos Estados Unidos, William Sellers propôs uma norma rival de 60 graus em 1864, que se tornou a base do perfil de rosca nacional americano.

Problemas durante a guerra com fixadores americanos e britânicos incompatíveis levaram o Canadá, o Reino Unido e os Estados Unidos a assinar o acordo de rosca unificada de 1948. O Unified Thread Standard ainda é usado hoje em fixadores em polegadas. As roscas métricas são agora definidas pela Organização Internacional de Normalização (ISO), com ângulo de rosca de 60 graus, semelhante ao da norma americana.

Perguntas frequentes

Como calcular o passo de rosca a partir do TPI?

Divida 1 pelo valor de TPI. Uma rosca com 20 TPI tem passo de 1 ÷ 20 = 0,050 polegadas (1,27 mm).

Qual é a diferença entre passo de rosca e TPI?

O TPI conta quantos filetes cabem em uma polegada. O passo mede a distância entre dois filetes adjacentes. São inversos um do outro: passo = 1 ÷ TPI e TPI = 1 ÷ passo.

É possível converter o passo métrico em TPI imperial?

Sim. Divida 25,4 pelo passo em milímetros. Um passo de 1,5 mm equivale a 25,4 ÷ 1,5, ou cerca de 16,9 TPI.

Como medir o passo de rosca sem um pente de rosca?

Meça a distância ao longo de dez filetes completos com uma régua ou um paquímetro e divida essa distância por dez para obter o passo.

Passo e avanço são a mesma medida?

Só nas roscas de entrada simples, que são o tipo mais comum. Nas roscas de várias entradas, o avanço é igual ao passo vezes o número de entradas.

Por que existem roscas grossas e finas?

As roscas grossas (passo maior) entram e saem mais rápido e resistem melhor ao espanamento em materiais macios. As roscas finas (passo menor) seguram com mais firmeza sob vibração e permitem um ajuste mais preciso, mas são mais fáceis de rosquear torto.

Referências

1. National Institute of Standards and Technology. NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically. NIST SP 811 Apêndice B.8 — 1 polegada = 2,54 × 10⁻² m exatamente (25,4 mm).
2. National Bureau of Standards. Handbook H28 (1969), Part I: Screw-Thread Standards for Federal Services. NBS Handbook H28 (1969) Parte I — Tabela 2.8, fios por polegada UNC (1/4-20, 5/16-18, 3/8-16, 1/2-13); Tabela 2.9, UNF 3/8-24; o acordo unificado de 18 de novembro de 1948.
3. NASA. Fastener Design Manual (Publicação de Referência 1228). NASA RP-1228 — as roscas grossas se montam sem rosquear torto; as roscas finas oferecem melhor travamento por torque e ajuste mais preciso da tração.