Kalkulator koraka navoja

Kalkulator koraka navoja pretvarja med korakom navoja in številom navojev na palec (TPI) pri vijačnem navoju. Deluje z imperialnimi navoji, merjenimi v TPI, in metričnimi navoji, pri katerih se korak meri v milimetrih.

Kaj je korak navoja?

Korak navoja je razdalja od enega vrha navoja do naslednjega, merjena vzdolž osi vijaka ali sornika. Vrh navoja je najvišja točka grebena navoja. Manjši korak pomeni, da so navoji bližje skupaj, večji korak pa, da so bolj narazen.

Imperialni navoji, ki se uporabljajo predvsem v Združenih državah, so običajno opisani s številom navojev na palec oziroma s TPI, ne neposredno s korakom. Metrični navoji so opisani s korakom v milimetrih. Vrednosti sta recipročni druga drugi.

Kako izračunati korak navoja

Formula za korak navoja

Korak je enak 1, deljeno s številom navojev na enoto dolžine:

Korak = 1 ÷ število navojev na enoto

Pri imperialnih navojih je to: korak (palci) = 1 ÷ TPI. Pri metričnih navojih, merjenih s številom navojev na milimeter, je korak (mm) = 1 ÷ število navojev na mm.

Formula za število navojev na enoto

Pri obratnem izračunu se ulomek preprosto obrne:

Število navojev na enoto = 1 ÷ korak

Kaj prikazuje kalkulator

Število navojev na enoto in korak sta kot recipročni vrednosti neločljivo povezana. Vnos vrednosti v eno polje posodobi drugo. Rezultati so prikazani na štiri decimalna mesta.

Pri preklapljanju med imperialnimi in metričnimi enotami se shranjene dolžine pretvorijo z natančnim pretvornim faktorjem 1 palca = 25,4 mm. Korak 0,05 palca postane 1,27 mm, ne 0,05 mm. V metričnem načinu recipročno polje šteje navoje na milimeter, ne navojev na palec.

Polje za premer navoja ne spremeni koraka. Določa merilo diagrama pod rezultatom. Ta diagram prikaže profil navoja kot V z kotom 60 stopinj, kar je oblika, ki jo uporabljata standarda Unified in ISO.

Imperialni in metrični sistemi navojev

Imperialni vijaki so poimenovani glede na premer in TPI. Vijak 1/4"-20 ima premer 1/4 palca (6,3 mm) in 20 navojev na palec. Metrični vijaki so poimenovani glede na premer in korak. Vijak M6 × 1,0 ima premer 6 mm in korak 1,0 mm.

Sistema je mogoče pretvarjati z natančnim pretvornim faktorjem med palci in milimetri, 1 palca = 25,4 mm:

• Pretvorba iz metričnega v imperialni sistem: TPI = 25,4 ÷ korak (mm)
• Pretvorba iz imperialnega v metrični sistem: korak (mm) = 25,4 ÷ TPI

Korak navoja v primerjavi z vzponom navoja

Korak navoja in vzpon navoja sta povezana, vendar nista vedno enaka. Korak je razdalja med sosednjima vrhovoma navoja. Vzpon navoja je razdalja, ki jo vijak pri enem polnem obratu prepotuje vzdolž svoje osi.

Pri enohodnem navoju, ki je običajen pri večini vijakov, sta korak in vzpon enaka. Pri večhodnem navoju, ki ima dva ali več vzporednih navojnih žlebov, je vzpon enak koraku, pomnoženemu s številom hodov. Navoj z dvema hodoma s korakom 1 mm ima vzpon 2 mm.

Primer: pretvorba TPI v korak

Standardni sornik 1/4"-20 UNC (Unified National Coarse oziroma enotni ameriški grobi navoj) ima 20 navojev na palec.

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

Vijak s finim navojem 3/8"-24 UNF (Unified National Fine oziroma enotni ameriški fini navoj) ima 24 navojev na palec.

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

Primer: pretvorba koraka v število navojev na enoto

Standardni vijak M10 ima grobi korak 1,5 mm.

Število navojev na mm = 1 ÷ 1,5 = 0,6667

Fini navoj M8 ima korak 1,0 mm, kar pomeni natanko 1 navoj na mm.

Primer: pretvarjanje med sistemoma

Metrični korak 1,5 mm se v imperialno vrednost TPI pretvori tako:

TPI = 25,4 ÷ 1,5 = 16,9

To je blizu standardnemu imperialnemu številu navojev, vendar ni enako, zato metrični in imperialni pritrdilni elementi niso medsebojno zamenljivi niti pri podobnih premerih.

Standardni koraki navojev za običajne velikosti sornikov

Imperialni sistem (groba serija UNC):

Metrični sistem (groba serija ISO):

Kako izmeriti korak navoja

Merilnik koraka navoja je najzanesljivejše orodje. Sestavljen je iz tankih kovinskih lističev, od katerih je vsak izrezan z drugačnim korakom, nameščenih na zložljiv ročaj, podoben žepnemu nožu. Uporabnik lističe pomerja ob navoj, dokler se eden natančno ne prilega brez vidnih svetlobnih rež, nato pa odčita korak, vtisnjen na tem lističu.

Brez merilnika je mogoče korak izmeriti z ravnilom ali pomičnim merilom. Izmerite razdaljo čez deset popolnih navojev in jo nato delite z deset. Merjenje čez več navojev zmanjša vpliv majhnih merilnih napak.

Zgodovina standardov za navoje

Vijačne navoje so stoletja izdelovali ročno, preden je obstajal kakršen koli standard, zato se je sornik iz ene delavnice le redko prilegal matici iz druge. Britanski inženir Joseph Whitworth je leta 1841 predlagal prvi nacionalni standard za navoje z kotom navoja 55 stopinj. V Združenih državah je William Sellers leta 1864 predlagal konkurenčni standard s kotom 60 stopinj, ki je postal osnova ameriške nacionalne oblike navoja.

Težave z oskrbo med vojno so ameriške, britanske in kanadske inženirje spodbudile k združitvi ločenih palčnih standardov. Rezultat, enotni standard za navoje (Unified Thread Standard), je bil sprejet leta 1948 in se še vedno uporablja za pritrdilne elemente s palčnimi merami. Metrične navoje zdaj določa Mednarodna organizacija za standardizacijo (ISO) z uporabo kota navoja 60 stopinj, podobnega ameriškemu standardu.

Pogosta vprašanja

Kako izračunati korak navoja iz TPI?

1 delite z vrednostjo TPI. Navoj z 20 TPI ima korak 1 ÷ 20 = 0,0500 palca (1,27 mm).

Kakšna je razlika med korakom navoja in TPI?

TPI šteje, koliko navojev je na enem palcu. Korak meri razdaljo med dvema sosednjima navojema. Vrednosti sta recipročni: korak = 1 ÷ TPI, TPI = 1 ÷ korak.

Ali je mogoče metrični korak pretvoriti v imperialni TPI?

Da. Vrednost 25,4 delite s korakom v milimetrih. Korak 1,5 mm je enak 25,4 ÷ 1,5 oziroma približno 16,9 TPI.

Kako je mogoče izmeriti korak navoja brez merilnika?

Z ravnilom ali pomičnim merilom izmerite razdaljo čez deset popolnih navojev in jo nato delite z deset, da dobite korak.

Ali sta korak in vzpon navoja enaka meritev?

Samo pri enohodnih navojih, ki so najpogostejša vrsta. Pri večhodnih navojih je vzpon enak zmnožku koraka in števila hodov.

Zakaj obstajata grobi in fini navoj?

Grobi navoji z večjim korakom se hitreje privijejo in odvijejo ter so odpornejši proti iztrganju v mehkih materialih. Fini navoji z manjšim korakom se pod vplivom tresljajev tesneje držijo in omogočajo natančnejše nastavljanje, vendar se pri njih navoj lažje napačno začne.

Viri

1. American Society of Mechanical Engineers. (2003). ASME B1.1: enotni palčni vijačni navoji (oblika navojev UN in UNR).
2. International Organization for Standardization. (1998). ISO 68–1: Vijačni navoji za splošno uporabo ISO — osnovni profil — metrični vijačni navoji.
3. Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L. in Ryffel, H. H. (2016). Machinery's Handbook (30. izdaja). Industrial Press.
4. National Institute of Standards and Technology. SP 811: Priročnik za uporabo mednarodnega sistema enot.