Kalkulačka stúpania závitu

Kalkulačka stúpania závitu prevádza stúpanie závitu na počet závitov na palec (TPI) a naopak. Pracuje s imperiálnymi závitmi, meranými v TPI, a metrickými závitmi, pri ktorých sa stúpanie meria v milimetroch.

Čo je stúpanie závitu?

Stúpanie závitu je vzdialenosť od jedného vrcholu závitu k nasledujúcemu, meraná pozdĺž osi skrutky alebo svorníka. Vrchol je najvyšší bod hrebeňa závitu. Menšie stúpanie znamená, že závity sú bližšie pri sebe; väčšie stúpanie znamená, že sú od seba ďalej.

Imperiálne závity, používané najmä v Spojených štátoch, sa zvyčajne opisujú počtom závitov na palec, teda hodnotou TPI, a nie priamo stúpaním. Metrické závity sa opisujú stúpaním v milimetroch. Tieto dve hodnoty sú navzájom prevrátené.

Ako vypočítať stúpanie závitu

Vzorec pre stúpanie závitu

Stúpanie sa rovná 1 delenému počtom závitov na jednotku dĺžky:

Stúpanie = 1 ÷ počet závitov na jednotku dĺžky

Pri imperiálnych závitoch platí: stúpanie (palce) = 1 ÷ TPI. Pri metrických závitoch meraných v závitoch na milimeter platí: stúpanie (mm) = 1 ÷ počet závitov na mm.

Vzorec pre počet závitov na jednotku dĺžky

Obrátený výpočet jednoducho prevracia zlomok:

Počet závitov na jednotku dĺžky = 1 ÷ stúpanie

Čo zobrazuje kalkulačka

Počet závitov na jednotku dĺžky a stúpanie zostávajú navzájom spojené ako prevrátené hodnoty. Zadaním hodnoty do jedného poľa sa aktualizuje druhé. Výsledky sa zobrazujú na štyri desatinné miesta.

Prepnutie medzi imperiálnymi a metrickými jednotkami prevádza uložené dĺžky pomocou presného prevodového faktora 1 palec = 25,4 mm. Stúpanie 0,05 palca sa zmení na 1,27 mm, nie na 0,05 mm. V metrickom režime pole pre prevrátenú hodnotu počíta závity na milimeter, nie závity na palec.

Pole priemeru závitu nemení stúpanie. Určuje mierku diagramu pod výsledkom. Tento diagram znázorňuje profil závitu ako V s uhlom 60 stupňov, čo je tvar používaný normami Unified aj ISO.

Imperiálne a metrické sústavy závitov

Imperiálne skrutky sa označujú priemerom a hodnotou TPI. Skrutka 1/4"-20 má priemer 1/4 palca a 20 závitov na palec. Metrické skrutky sa označujú priemerom a stúpaním. Skrutka M6 × 1,0 má priemer 6 mm a stúpanie 1,0 mm.

Tieto dve sústavy možno prevádzať pomocou presného prevodového faktora medzi palcami a milimetrami, 1 palec = 25,4 mm:

• Z metrických na imperiálne: TPI = 25,4 ÷ stúpanie (mm)
• Z imperiálnych na metrické: stúpanie (mm) = 25,4 ÷ TPI

Stúpanie závitu verzus posun závitu

Stúpanie závitu a posun závitu spolu súvisia, ale nie vždy sú rovnaké. Stúpanie je vzdialenosť medzi susednými vrcholmi závitu. Posun je vzdialenosť, o ktorú sa skrutka posunie pozdĺž svojej osi počas jednej úplnej otáčky.

Pri závite s jedným začiatkom, čo je bežný typ na väčšine skrutiek, sa stúpanie a posun rovnajú. Pri závite s viacerými začiatkami, ktorý má dve alebo viac rovnobežných drážok, sa posun rovná stúpaniu vynásobenému počtom začiatkov. Dvojchodový závit so stúpaním 1 mm má posun 2 mm.

Príklad: prevod TPI na stúpanie

Štandardná skrutka UNC (Unified National Coarse) 1/4"-20 má 20 závitov na palec.

Stúpanie = 1 ÷ 20 = 0,0500 palca (1,27 mm)

Jemnejšia skrutka UNF (Unified National Fine) 3/8"-24 má 24 závitov na palec.

Stúpanie = 1 ÷ 24 = 0,0417 palca (1,06 mm)

Príklad: prevod stúpania na počet závitov na jednotku dĺžky

Štandardná skrutka M10 má hrubé stúpanie 1,5 mm.

Počet závitov na mm = 1 ÷ 1,5 = 0,6667

Jemný závit M8 má stúpanie 1,0 mm, čo dáva presne 1 závitu na mm.

Príklad: prevod medzi sústavami

Metrické stúpanie 1,5 mm sa na imperiálnu hodnotu TPI prevedie takto:

TPI = 25,4 ÷ 1,5 = 16,9

Táto hodnota je blízka štandardnému počtu závitov pri imperiálnych závitoch, ale nerovná sa mu. Aj preto nie sú metrické a imperiálne spojovacie súčiastky zameniteľné ani pri podobných priemeroch.

Štandardné stúpania závitov pre bežné veľkosti skrutiek

Imperiálne (hrubá séria UNC):

Metrické (hrubá séria ISO):

Ako merať stúpanie závitu

Najspoľahlivejším nástrojom je závitová mierka. Ide o súpravu tenkých kovových čepieľok, z ktorých každá má vyrezané iné stúpanie a ktoré sú upevnené na sklopnej rukoväti podobnej vreckovému nožíku. Čepieľky sa prikladajú k závitu, kým jedna z nich presne nezapadne bez viditeľných medzier, a potom sa odčíta stúpanie vyrazené na tejto čepieľke.

Bez mierky možno stúpanie zmerať pravítkom alebo posuvným meradlom. Zmerajte vzdialenosť cez desať úplných závitov a potom ju vydeľte desiatimi. Meranie cez väčší počet závitov znižuje vplyv malých chýb pri odčítaní.

História noriem pre závity

Závity skrutiek sa celé stáročia vyrábali ručne, kým neexistovala žiadna norma, takže skrutka z jednej dielne zriedka pasovala do matice z inej. Britský inžinier Joseph Whitworth navrhol prvú národnú normu závitov v roku 1841 s uhlom závitu 55 stupňov. V Spojených štátoch William Sellers navrhol konkurenčnú normu s uhlom 60 stupňov v roku 1864, ktorá sa stala základom amerického národného profilu závitu.

Problémy so zásobovaním počas vojny podnietili amerických, britských a kanadských inžinierov, aby zlúčili svoje samostatné palcové normy. Výsledná zjednotená norma závitov (Unified Thread Standard) bola schválená v roku 1948 a stále sa používa pri spojovacích súčiastkach s palcovými rozmermi. Metrické závity sú dnes definované Medzinárodnou organizáciou pre normalizáciu (ISO) pomocou uhla závitu 60 stupňov, podobného americkej norme.

Najčastejšie otázky

Ako vypočítať stúpanie závitu z TPI?

Vydeľte 1 hodnotou TPI. Závit s hodnotou 20 TPI má stúpanie 1 ÷ 20 = 0,0500 palca.

Aký je rozdiel medzi stúpaním závitu a TPI?

TPI udáva, koľko závitov sa zmestí na jeden palec. Stúpanie meria vzdialenosť medzi dvoma susednými závitmi. Sú navzájom prevrátené: stúpanie = 1 ÷ TPI a TPI = 1 ÷ stúpanie.

Možno metrické stúpanie previesť na imperiálne TPI?

Áno. Hodnotu 25,4 vydeľte stúpaním v milimetroch. Stúpanie 1,5 mm sa rovná 25,4 ÷ 1,5, teda približne 16,9 TPI.

Ako možno zmerať stúpanie závitu bez mierky?

Pravítkom alebo posuvným meradlom zmerajte vzdialenosť cez desať úplných závitov a potom ju vydeľte desiatimi, čím získate stúpanie.

Sú stúpanie a posun rovnaké merania?

Iba pri závitoch s jedným začiatkom, ktoré sú najbežnejším typom. Pri závitoch s viacerými začiatkami sa posun rovná stúpaniu vynásobenému počtom začiatkov.

Prečo existujú hrubé aj jemné závity?

Hrubé závity (s väčším stúpaním) sa zaskrutkujú a vyskrutkujú rýchlejšie a v mäkkých materiáloch lepšie odolávajú strhnutiu. Jemné závity (s menším stúpaním) držia pri vibráciách pevnejšie a umožňujú presnejšie nastavenie, ale ľahšie sa pri montáži skrížia.

Referencie

1. [Americká spoločnosť strojárskych inžinierov]. (2003). ASME B1.1: Unified Inch Screw Threads (UN and UNR Thread Form).
2. [Medzinárodná organizácia pre normalizáciu]. (1998). ISO 68–1: ISO general purpose screw threads — Basic profile — Metric screw threads.
3. Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L. a Ryffel, H. H. (2016). Machinery's Handbook (30. vydanie). Industrial Press.
4. [Národný inštitút pre normy a technológie]. SP 811: Guide for the Use of the International System of Units.