Hålstorlek för genomgångshål - Hitta perfekt hålstorlek för skruvar och bultar

Kalkylator för frigångshål

Ett frigångshål är ett hål som borrats något större än en skruv eller bult, så att fästelementet kan passera fritt utan att gängorna vidrör sidorna. En kalkylator för frigångshål slår upp rätt håldiameter för en viss skruv- eller bultstorlek med hjälp av standardiserade tekniska tabeller i stället för gissningar.

Vad är ett frigångshål?

Hål för fästelement finns i tre grundläggande typer.

• Ett gängat hål har gängor som skurits in i hålet. Skruven griper tag i dessa gängor, vilket faktiskt håller ihop de två delarna.
• Ett frigångshål har inga gängor. Det är bredare än fästelementet, så att skruven eller bulten kan glida igenom utan motstånd och sedan skruvas in i ett gängat hål eller en mutter på andra sidan.
• Ett presspassningshål är mindre än fästelementet. Delen måste pressas eller tvingas på plats över det.

Ett frigångshål som är för litet kan tvinga gängorna att skära in i hålet eller helt hindra fästelementet från att passera. Ett hål som är för stort låter fästelementet förskjutas ur läge och minskar den plana ytan under bultskallen eller brickan som överför klämkraften.

Frigångshål ger också utrymme för mindre felinriktningar mellan delar, tillåter att monteringar rör sig något när material utvidgas eller krymper på grund av temperaturförändringar och minskar risken för att trä spricker eller plast får sprickor nära hålet.

Formel för frigångshål

Storleken på frigångshål beräknas inte med en enda enkel formel. Standardiseringsorganisationer publicerar en tabell över spel, och spelet ökar när skruven blir större. Den här kalkylatorn använder värdena för normal passning från ISO 273 (metriska fästelement) och ASME B18.2.8 (tumfästelement), de tabeller som används oftast inom allmän tillverkning, träarbete och verkstadstillverkning.

$D_{clearance} = D_{screw} + \text{spel (från standardtabellen)}$

För metriska skruvar sträcker sig spelet från 0,4 mm för en M2-skruv till 2,0 mm för en M20- eller M24-skruv — det är inte ett enda fast värde eller en procentandel. Tumstorlekar följer sin egen tabell i ASME B18.2.8, där spelet också ökar stegvis när skruven blir större.

Räkneexempel

En M6-skruv har en nominell diameter på 6,0 mm. Dess frigångshål för normal passning är 6,6 mm — ett spel på 0,6 mm. Ett borr på 6,6 mm eller 6,5 mm är standardvalet; ett vanligt borr på 6 mm skulle vara för trångt.

Metriska storlekar för frigångshål

Storlekar för frigångshål för amerikanska numrerade skruvar

ASME B18.2.8 anger frigångshål för normal passning för numrerade maskinskruvar från #0 till #10, med undantag för #7 och #9 (storlekar som är ovanliga för maskinskruvar). Standarden definierar ingen rad för normal passning för #12, så den storleken erbjuds inte.

Räkneexempel

En #8-skruv har en diameter på 0,164 tum. Dess frigångshål för normal passning är 0,196 tum, vilket motsvarar ett standardborr med nummer 9. Vissa borrtabeller anger ett mindre mått, 0,177 tum, för en #8-skruv. Det måttet kommer från ett annat, trängre system för fri passning som bygger på numrerade borr, inte från tabellen för normal passning i ASME B18.2.8 som den här kalkylatorn använder. Om systemen blandas kan resultatet bli ett hål där skruven kärvar.

Storlekar för frigångshål för amerikanska skruvar med bråkstorlek

ASME B18.2.8 definierar ingen rad för normal passning för 9/16 tum, så den storleken erbjuds inte.

Räkneexempel

En bult på 1/4 tum har en diameter på 0,250 tum. Dess frigångshål för normal passning är 0,281 tum, vilket motsvarar ett standardborr på 9/32 tum. Det är ett spel på ungefär 1/32 tum (0,79 mm), inte 1/16 tum (1,6 mm) som vissa tumregler anger.

Kalkylatorn omvandlar varje resultat i tum till millimeter för visning, eftersom 1 tum är exakt lika med 25,4 mm.

Trång, normal och lös passning

Standarder definierar mer än en klass av frigångshål. En trång passning använder det minsta spelet och håller delarna så exakt inriktade som möjligt, men monteringen går långsammare. En lös passning använder ett större spel och ger mer utrymme för att korrigera felinriktning eller ta upp termisk expansion, men skarven blir mindre tät. Den här kalkylatorn ger endast normal passning, det mellanalternativ som används vid de flesta allmänna monteringsarbeten inom träarbete, metallbearbetning och maskinbyggnad.

Så använder du kalkylatorn för frigångshål

1. Välj typ av fästelement i rullgardinsmenyn: metrisk (M2–M24), amerikansk numrerad (#0–#10) eller amerikansk med bråkstorlek (1/4 tum–1 tum).
2. Läs av skruvdiametern och den rekommenderade storleken på frigångshålet, som båda visas i millimeter.
3. Kontrollera diagrammet, som visar skruven och frigångshålet i skala så att mellanrummet mellan dem syns tydligt.
4. Kopiera resultatet för att klistra in det i en ritning, en kaplista eller en uppsättning anteckningar.

Vanliga frågor

Vad är skillnaden mellan ett frigångshål och ett gängat hål?

Ett frigångshål har inga gängor och låter ett fästelement passera fritt. Ett gängat hål har gängor som skurits in i hålet och som griper tag i fästelementet och håller ihop förbandet. I ett typiskt bultförband finns frigångshålet i delen som ska fästas, medan det gängade hålet (eller en mutter) finns i den del som den fästs vid.

Hur mycket större bör ett frigångshål vara än skruven?

Det beror på skruvstorleken. För metriska skruvar sträcker sig spelet från 0,4 mm för de minsta storlekarna till 2,0 mm för de största, enligt tabellen för normal passning. För skruvar i tumstorlekar anger ASME B18.2.8 ett eget spel för varje storlek, vilket också ökar stegvis i stället för med en fast andel. Det finns ingen enda procentsats som gäller för alla fästelement.

Vilket borr ska jag använda för ett frigångshål?

Använd exakt rätt storlek om ett passande borr finns tillgängligt. Om inte, välj nästa större storlek i stället för en mindre — ett något större hål orsakar sällan problem, medan ett för litet hål kan hindra fästelementet från att passera eller tvinga det att skära nya gängor.

Varför anger vissa tabeller en annan frigångsstorlek för samma skruv?

Vissa publicerade tabeller använder ett system för trång eller fri passning tillsammans med numrerade borr eller bokstavsborr, vilket är trängre än tabellen för normal passning som används här. Om värden från de två systemen blandas kan resultatet bli ett hål som är för trångt för fästelementet. Därför är det bäst att använda värden från ett och samma system genom hela projektet.

Gör ett större frigångshål förbandet svagare?

Inte inom området för normal passning. Förbandets hållfasthet beror främst på hur hårt fästelementet dras åt och hur stor plan yta bultskallen eller brickan trycker mot. Ett hål som är betydligt större än spelet för normal passning kan minska den plana ytan och låta förbandet förskjutas under belastning, men ett frigångshål för normal passning försvagar inte förbandet.

Referenser

• ISO 273:1979, Fästelement — Frigångshål för bultar och skruvar, Internationella standardiseringsorganisationen.
• ASME B18.2.8, Frigångshål för bultar, skruvar och pinnskruvar, American Society of Mechanical Engineers.