محاسبه گام پیچ: تبدیل TPI به گام و بالعکس

گام پیچ را از تعداد رشته در هر اینچ (TPI) یا تعداد رشته در هر میلی‌متر محاسبه کنید. بین اندازه‌گیری‌های پیچ امپریالی و متریک برای ماشین‌کاری، مهندسی و پروژه‌های DIY تبدیل کنید.

ماشین حساب گام رشته

نتیجه محاسبه

گام رشته: 0.0500 اینچ
کپی

فرمول محاسبه

گام رشته فاصله بین رشته‌های مجاور است. این مقدار به عنوان معکوس تعداد رشته‌ها در واحد طول محاسبه می‌شود:

گام = 1 ÷ رشته‌ها در واحد
رشته‌ها در واحد = 1 ÷ گام

تصویرسازی رشته

📚

مستندات

ماشین حساب گام رزوه

مقدمه

ماشین حساب گام رزوه ابزاری ضروری برای مهندسان، ماشین‌کاران و علاقه‌مندان به DIY است که با پیچ و مهره‌ها و اجزای رزوه‌دار کار می‌کنند. گام رزوه نشان‌دهنده فاصله بین رزوه‌های مجاور است که از قله تا قله اندازه‌گیری می‌شود و یک پارامتر حیاتی در تعیین سازگاری و عملکرد اتصالات رزوه‌ای است. این ماشین حساب به شما این امکان را می‌دهد که به راحتی بین تعداد رزوه در هر اینچ (TPI) یا رزوه در هر میلی‌متر و گام رزوه مربوطه تبدیل کنید و اندازه‌گیری‌های دقیقی برای هر دو سیستم رزوه‌ای امپریال و متریک ارائه دهید.

چه در حال کار بر روی یک پروژه مهندسی دقیق باشید، چه در حال تعمیر ماشین‌آلات، یا فقط در تلاش برای شناسایی پیچ جایگزین صحیح، درک گام رزوه بسیار مهم است. ماشین حساب ما این فرآیند را ساده می‌کند و نیاز به محاسبات دستی پیچیده را از بین می‌برد و خطر خطاهای اندازه‌گیری که می‌تواند منجر به عدم تناسب یا خرابی اجزا شود را کاهش می‌دهد.

درک گام رزوه

گام رزوه، فاصله خطی بین قله‌های رزوه مجاور (یا ریشه‌ها) است که به‌صورت موازی با محور رزوه اندازه‌گیری می‌شود. این اساساً معکوس چگالی رزوه است که در سیستم‌های امپریال به‌صورت تعداد رزوه در هر اینچ (TPI) یا در سیستم‌های متریک به‌صورت رزوه در هر میلی‌متر بیان می‌شود.

سیستم‌های رزوه‌ای امپریال و متریک

در سیستم امپریال، رزوه‌ها معمولاً با قطر و تعداد رزوه‌ها در هر اینچ (TPI) مشخص می‌شوند. به‌عنوان مثال، یک پیچ 1/4"-20 دارای قطر 1/4 اینچ و 20 رزوه در هر اینچ است.

در سیستم متریک، رزوه‌ها با قطر و گام به میلی‌متر مشخص می‌شوند. به‌عنوان مثال، یک پیچ M6×1.0 دارای قطر 6 میلی‌متر و گام 1.0 میلی‌متر است.

رابطه بین این اندازه‌گیری‌ها ساده است:

  • امپریال: گام (اینچ) = 1 ÷ تعداد رزوه در هر اینچ
  • متریک: گام (میلی‌متر) = 1 ÷ تعداد رزوه در هر میلی‌متر

گام رزوه در مقابل پیشروی رزوه

مهم است که بین گام رزوه و پیشروی رزوه تمایز قائل شویم:

  • گام رزوه فاصله بین قله‌های رزوه مجاور است.
  • پیشروی رزوه فاصله خطی است که پیچ در یک چرخش کامل پیش می‌رود.

برای رزوه‌های تک‌استارت (رایج‌ترین نوع)، گام و پیشروی یکسان هستند. با این حال، برای رزوه‌های چند استارت، پیشروی برابر با گام ضربدر تعداد استارت‌ها است.

فرمول محاسبه گام رزوه

رابطه ریاضی بین گام رزوه و تعداد رزوه‌ها در واحد طول بر اساس یک رابطه معکوس ساده است:

فرمول پایه

گام=1تعداد رزوه در واحد\text{گام} = \frac{1}{\text{تعداد رزوه در واحد}}

تعداد رزوه در واحد=1گام\text{تعداد رزوه در واحد} = \frac{1}{\text{گام}}

سیستم امپریال (اینچ)

برای رزوه‌های امپریال، فرمول به این شکل است:

گام (اینچ)=1تعداد رزوه در هر اینچ (TPI)\text{گام (اینچ)} = \frac{1}{\text{تعداد رزوه در هر اینچ (TPI)}}

به‌عنوان مثال، یک رزوه با 20 TPI دارای گام است:

گام=120=0.050 اینچ\text{گام} = \frac{1}{20} = 0.050 \text{ اینچ}

سیستم متریک (میلی‌متر)

برای رزوه‌های متریک، فرمول به این شکل است:

گام (میلی‌متر)=1تعداد رزوه در هر میلی‌متر\text{گام (میلی‌متر)} = \frac{1}{\text{تعداد رزوه در هر میلی‌متر}}

به‌عنوان مثال، یک رزوه با 0.5 رزوه در میلی‌متر دارای گام است:

گام=10.5=2 میلی‌متر\text{گام} = \frac{1}{0.5} = 2 \text{ میلی‌متر}

نحوه استفاده از ماشین حساب گام رزوه

ماشین حساب گام رزوه ما به‌گونه‌ای طراحی شده است که شهودی و آسان برای استفاده باشد و به شما این امکان را می‌دهد که به سرعت گام رزوه یا تعداد رزوه‌ها در واحد را بر اساس ورودی‌های خود تعیین کنید.

راهنمای مرحله به مرحله

  1. سیستم واحد خود را انتخاب کنید:

    • "امپریال" را برای اندازه‌گیری‌های به اینچ انتخاب کنید
    • "متریک" را برای اندازه‌گیری‌های به میلی‌متر انتخاب کنید
  2. مقادیر شناخته شده را وارد کنید:

    • اگر تعداد رزوه‌ها در واحد (TPI یا رزوه در میلی‌متر) را می‌دانید، این مقدار را وارد کنید تا گام را محاسبه کنید
    • اگر گام را می‌دانید، این مقدار را وارد کنید تا تعداد رزوه‌ها در واحد را محاسبه کنید
    • به‌طور اختیاری، قطر رزوه را برای مرجع و تجسم وارد کنید
  3. نتایج را مشاهده کنید:

    • ماشین حساب به‌طور خودکار مقدار مربوطه را محاسبه می‌کند
    • نتیجه با دقت مناسب نمایش داده می‌شود
    • یک نمای بصری از رزوه بر اساس ورودی‌های شما نشان داده می‌شود
  4. نتایج را کپی کنید (اختیاری):

    • روی دکمه "کپی" کلیک کنید تا نتیجه را به کلیپ بورد خود برای استفاده در برنامه‌های دیگر کپی کنید

نکات برای اندازه‌گیری‌های دقیق

  • برای رزوه‌های امپریال، TPI معمولاً به‌صورت عدد صحیح بیان می‌شود (به‌عنوان مثال، 20، 24، 32)
  • برای رزوه‌های متریک، گام معمولاً به میلی‌متر با یک رقم اعشار بیان می‌شود (به‌عنوان مثال، 1.0 میلی‌متر، 1.5 میلی‌متر، 0.5 میلی‌متر)
  • هنگام اندازه‌گیری رزوه‌های موجود، از گجت گام رزوه برای دقیق‌ترین نتایج استفاده کنید
  • برای رزوه‌های بسیار ریز، از میکروسکوپ یا ذره‌بین برای شمارش دقیق رزوه‌ها استفاده کنید

مثال‌های عملی

مثال 1: رزوه امپریال (UNC 1/4"-20)

یک پیچ استاندارد 1/4 اینچ UNC (Unified National Coarse) دارای 20 رزوه در هر اینچ است.

  • ورودی: 20 رزوه در هر اینچ (TPI)
  • محاسبه: گام = 1 ÷ 20 = 0.050 اینچ
  • نتیجه: گام رزوه 0.050 اینچ است

مثال 2: رزوه متریک (M10×1.5)

یک رزوه استاندارد M10 دارای گام 1.5 میلی‌متر است.

  • ورودی: گام 1.5 میلی‌متر
  • محاسبه: تعداد رزوه در میلی‌متر = 1 ÷ 1.5 = 0.667 رزوه در میلی‌متر
  • نتیجه: 0.667 رزوه در هر میلی‌متر وجود دارد

مثال 3: رزوه امپریال ریز (UNF 3/8"-24)

یک پیچ 3/8 اینچ UNF (Unified National Fine) دارای 24 رزوه در هر اینچ است.

  • ورودی: 24 رزوه در هر اینچ (TPI)
  • محاسبه: گام = 1 ÷ 24 = 0.0417 اینچ
  • نتیجه: گام رزوه 0.0417 اینچ است

مثال 4: رزوه متریک ریز (M8×1.0)

یک رزوه ریز M8 دارای گام 1.0 میلی‌متر است.

  • ورودی: گام 1.0 میلی‌متر
  • محاسبه: تعداد رزوه در میلی‌متر = 1 ÷ 1.0 = 1 رزوه در میلی‌متر
  • نتیجه: 1 رزوه در هر میلی‌متر وجود دارد

مثال‌های کد برای محاسبات گام رزوه

در اینجا مثال‌هایی از نحوه محاسبه گام رزوه در زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف آورده شده است:

1// تابع جاوااسکریپت برای محاسبه گام رزوه از تعداد رزوه در واحد
2function calculatePitch(threadsPerUnit) {
3  if (threadsPerUnit <= 0) {
4    return 0;
5  }
6  return 1 / threadsPerUnit;
7}
8
9// تابع جاوااسکریپت برای محاسبه تعداد رزوه در واحد از گام
10function calculateThreadsPerUnit(pitch) {
11  if (pitch <= 0) {
12    return 0;
13  }
14  return 1 / pitch;
15}
16
17// مثال استفاده
18const tpi = 20;
19const pitch = calculatePitch(tpi);
20console.log(`یک رزوه با ${tpi} TPI دارای گام ${pitch.toFixed(4)} اینچ است`);
21

موارد استفاده برای محاسبات گام رزوه

محاسبات گام رزوه در زمینه‌ها و کاربردهای مختلف ضروری است:

تولید و مهندسی

  • ماشین‌کاری دقیق: اطمینان از مشخصات صحیح رزوه برای قطعاتی که باید با هم تناسب داشته باشند
  • کنترل کیفیت: تأیید اینکه رزوه‌های تولید شده با مشخصات طراحی مطابقت دارند
  • مهندسی معکوس: تعیین مشخصات قطعات رزوه‌دار موجود
  • برنامه‌نویسی CNC: راه‌اندازی ماشین‌ها برای برش رزوه‌ها با گام صحیح

تعمیرات و نگهداری مکانیکی

  • جایگزینی پیچ و مهره: شناسایی پیچ‌ها، مهره‌ها یا واشرهای جایگزین صحیح
  • تعمیر رزوه: تعیین اندازه صحیح مته یا دنده برای بازسازی رزوه
  • نگهداری تجهیزات: اطمینان از اتصالات رزوه‌ای سازگار در حین تعمیرات
  • کارهای خودرویی: کار با اجزای رزوه‌دار متریک و امپریال

پروژه‌های DIY و خانگی

  • مونتاژ مبلمان: شناسایی پیچ‌های صحیح برای مونتاژ
  • تعمیرات لوله‌کشی: کار با مشخصات استاندارد رزوه‌های لوله
  • انتخاب سخت‌افزار: انتخاب پیچ‌های مناسب برای مواد و کاربردهای مختلف
  • چاپ سه‌بعدی: طراحی اجزای رزوه‌دار با فاصله‌های مناسب

کاربردهای علمی و پزشکی

  • تجهیزات آزمایشگاهی: اطمینان از سازگاری بین اجزای رزوه‌دار
  • ابزارهای نوری: کار با رزوه‌های ریز برای تنظیمات دقیق
  • دستگاه‌های پزشکی: تولید اجزای با نیازهای خاص رزوه
  • فضا: رعایت مشخصات دقیق برای اتصالات رزوه‌ای حیاتی

جایگزین‌های محاسبات گام رزوه

در حالی که گام رزوه یک اندازه‌گیری اساسی است، رویکردهای جایگزینی برای مشخص کردن و کار با رزوه‌ها وجود دارد:

  1. سیستم‌های تعیین رزوه: استفاده از تعیین‌های استاندارد رزوه (به‌عنوان مثال، UNC، UNF، M10×1.5) به‌جای محاسبه مستقیم گام
  2. گجت‌های رزوه: استفاده از گجت‌های فیزیکی برای مطابقت با رزوه‌های موجود به‌جای اندازه‌گیری و محاسبه
  3. جدول‌های شناسایی رزوه: مراجعه به جداول استاندارد برای شناسایی مشخصات رایج رزوه
  4. آنالیزورهای دیجیتال رزوه: استفاده از ابزارهای تخصصی که به‌طور خودکار پارامترهای رزوه را اندازه‌گیری و شناسایی می‌کنند

تاریخچه استانداردها و اندازه‌گیری‌های رزوه

توسعه سیستم‌های استاندارد رزوه برای پیشرفت صنعتی بسیار مهم بوده و امکان تولید قطعات قابل تعویض و تجارت جهانی را فراهم کرده است.

توسعه‌های اولیه

مفهوم رزوه‌های پیچ به دوران باستان برمی‌گردد و شواهدی از استفاده از پیچ‌های چوبی در پرس‌های زیتون و شراب در یونان به‌عنوان مثال در قرن سوم قبل از میلاد وجود دارد. با این حال، این رزوه‌های اولیه استاندارد نشده بودند و معمولاً برای هر کاربرد به‌صورت سفارشی ساخته می‌شدند.

اولین تلاش برای استانداردسازی رزوه‌ها توسط مهندس بریتانیایی، سر جوزف ویتورث در سال 1841 انجام شد. سیستم رزوه ویتورث به‌عنوان اولین سیستم رزوه‌ای ملی استاندارد شد که دارای زاویه رزوه 55 درجه و گام‌های استاندارد برای قطرهای مختلف بود.

استانداردهای مدرن رزوه

در ایالات متحده، ویلیام سلرز در سال 1864 یک استاندارد رقیب پیشنهاد کرد که دارای زاویه رزوه 60 درجه بود و در نهایت به استاندارد ملی آمریکایی تبدیل شد. در طول جنگ جهانی دوم، نیاز به تعویض‌پذیری بین اجزای رزوه‌دار آمریکایی و بریتانیایی منجر به توسعه استاندارد رزوه متحد (UTS) شد که هنوز هم استفاده می‌شود.

سیستم رزوه متریک که اکنون تحت نظر ISO (سازمان بین‌المللی استانداردسازی) قرار دارد، در اروپا توسعه یافته و به استاندارد جهانی برای اکثر کاربردها تبدیل شده است. رزوه متریک ISO دارای زاویه رزوه 60 درجه و گام‌های استاندارد بر اساس سیستم متریک است.

فناوری‌های اندازه‌گیری

اندازه‌گیری‌های اولیه گام رزوه به شمارش دستی و ابزارهای ساده وابسته بودند. گجت گام رزوه، ابزاری شبیه به شانه با تیغه‌های متعدد از گام‌های مختلف، در اواخر قرن نوزدهم توسعه یافت و هنوز هم در حال استفاده است.

تکنولوژی‌های اندازه‌گیری مدرن شامل:

  • مقایسه‌گرهای نوری دیجیتال
  • سیستم‌های اسکن لیزری
  • سیستم‌های بینایی کامپیوتری
  • ماشین‌های اندازه‌گیری مختصات (CMM)

این ابزارهای پیشرفته امکان اندازه‌گیری دقیق پارامترهای رزوه، از جمله گام، قطر بزرگ، قطر کوچک و زاویه رزوه را فراهم می‌کنند.

تکنیک‌های اندازه‌گیری گام رزوه

اندازه‌گیری دقیق گام رزوه برای شناسایی و مشخص کردن صحیح آن بسیار مهم است. در اینجا چندین روش که توسط حرفه‌ای‌ها استفاده می‌شود آورده شده است:

استفاده از گجت گام رزوه

  1. قطعه رزوه‌دار را تمیز کنید تا کثیفی یا زباله‌ها پاک شوند
  2. گجت را در برابر رزوه‌ها قرار دهید و تیغه‌های مختلف را امتحان کنید تا یکی به‌طور کامل مناسب باشد
  3. مقدار گام را که بر روی تیغه مطابقت دارد بخوانید
  4. برای گجت‌های امپریال، مقدار نشان‌دهنده تعداد رزوه در هر اینچ است
  5. برای گجت‌های متریک، مقدار نشان‌دهنده گام به میلی‌متر است

استفاده از کولیس یا خط‌کش

  1. فاصله‌ای را که توسط تعداد مشخصی از رزوه‌ها پوشش داده شده اندازه‌گیری کنید
  2. تعداد رزوه‌های کامل در آن فاصله را شمارش کنید
  3. فاصله را بر تعداد رزوه‌ها تقسیم کنید تا گام را به‌دست آورید
  4. برای دقت بیشتر، در چندین رزوه اندازه‌گیری کنید و بر تعداد رزوه‌ها تقسیم کنید

استفاده از میکرومتر رزوه

  1. قطعه رزوه‌دار را بین انویل و اسپند قرار دهید
  2. تنظیم کنید تا میکرومتر با قله‌های رزوه تماس بگیرد
  3. اندازه‌گیری را بخوانید و با مشخصات استاندارد مقایسه کنید
  4. از جداول گام رزوه برای شناسایی رزوه استاندارد استفاده کنید

استفاده از تصویربرداری دیجیتال

  1. تصویر با وضوح بالا از پروفیل رزوه بگیرید
  2. از نرم‌افزار برای اندازه‌گیری فاصله بین قله‌های رزوه استفاده کنید
  3. میانگین گام را از چندین اندازه‌گیری محاسبه کنید
  4. نتایج را با مشخصات استاندارد مقایسه کنید

سوالات متداول: ماشین حساب گام رزوه

گام رزوه چیست؟

گام رزوه فاصله بین قله‌های رزوه مجاور (یا ریشه‌ها) است که به‌صورت موازی با محور رزوه اندازه‌گیری می‌شود. این نشان‌دهنده چقدر نزدیک رزوه‌ها به هم هستند و معمولاً برای رزوه‌های امپریال به‌صورت اینچ و برای رزوه‌های متریک به‌صورت میلی‌متر اندازه‌گیری می‌شود.

چگونه گام رزوه را از تعداد رزوه در هر اینچ (TPI) محاسبه کنم؟

برای محاسبه گام رزوه از تعداد رزوه در هر اینچ، از فرمول زیر استفاده کنید: گام (اینچ) = 1 ÷ TPI. به‌عنوان مثال، اگر یک رزوه 20 TPI داشته باشد، گام آن 1 ÷ 20 = 0.050 اینچ است.

تفاوت بین گام متریک و امپریال چیست؟

گام رزوه متریک به‌صورت مستقیم به میلی‌متر بین رزوه‌های مجاور اندازه‌گیری می‌شود، در حالی که گام رزوه امپریال معمولاً به‌صورت تعداد رزوه در هر اینچ (TPI) مشخص می‌شود. به‌عنوان مثال، یک رزوه متریک M6×1 دارای گام 1 میلی‌متر است، در حالی که یک رزوه امپریال 1/4"-20 دارای 20 رزوه در هر اینچ (گام 0.050 اینچ) است.

چگونه گام رزوه یک پیچ موجود را شناسایی کنم؟

شما می‌توانید گام رزوه را با استفاده از گجت گام رزوه شناسایی کنید که دارای تیغه‌های متعدد با پروفیل‌های رزوه مختلف است. به سادگی گجت را با پیچ خود مطابقت دهید تا زمانی که یک تطابق کامل پیدا کنید. به‌طور جایگزین، می‌توانید فاصله پوشش داده شده توسط چندین رزوه را اندازه‌گیری کرده و بر تعداد رزوه‌ها تقسیم کنید.

رابطه بین گام رزوه و زاویه رزوه چیست؟

گام رزوه و زاویه رزوه پارامترهای مستقل هستند. زاویه رزوه (معمولاً 60 درجه برای اکثر رزوه‌های استاندارد) شکل پروفیل رزوه را تعریف می‌کند، در حالی که گام فاصله بین رزوه‌ها را تعریف می‌کند. هر دو پارامتر برای اطمینان از تناسب و عملکرد صحیح مهم هستند.

آیا گام رزوه می‌تواند صفر یا منفی باشد؟

به‌طور نظری، گام رزوه نمی‌تواند صفر یا منفی باشد زیرا این منجر به هندسه رزوه‌ای غیرممکن می‌شود. گام صفر به معنای تعداد بی‌نهایت رزوه در واحد طول خواهد بود و گام منفی به معنای رزوه‌هایی است که به عقب حرکت می‌کنند که از نظر عملی برای رزوه‌های استاندارد منطقی نیست.

چگونه گام رزوه بر استحکام اتصال رزوه‌ای تأثیر می‌گذارد؟

به‌طور کلی، رزوه‌های ریزتر (گام کوچکتر) استحکام کششی بیشتری را فراهم می‌کنند و در برابر لرزش و شل شدن بهتر عمل می‌کنند به دلیل قطر کوچک‌تر و درگیری بیشتر رزوه. با این حال، رزوه‌های درشت‌تر (گام بزرگتر) به‌راحتی مونتاژ می‌شوند، کمتر در معرض چرخش نادرست هستند و برای کاربردهایی در محیط‌های کثیف بهتر هستند.

گام استاندارد برای اندازه‌های رایج پیچ و مهره چیست؟

گام‌های رایج امپریال شامل:

  • 1/4" UNC: 20 TPI (گام 0.050 اینچ)
  • 5/16" UNC: 18 TPI (گام 0.056 اینچ)
  • 3/8" UNC: 16 TPI (گام 0.063 اینچ)
  • 1/2" UNC: 13 TPI (گام 0.077 اینچ)

گام‌های رایج متریک شامل:

  • M6: گام 1.0 میلی‌متر
  • M8: گام 1.25 میلی‌متر
  • M10: گام 1.5 میلی‌متر
  • M12: گام 1.75 میلی‌متر

چگونه بین گام متریک و امپریال تبدیل کنم؟

برای تبدیل از امپریال به متریک:

  • گام متریک (میلی‌متر) = 25.4 ÷ TPI

برای تبدیل از متریک به امپریال:

  • TPI = 25.4 ÷ گام متریک (میلی‌متر)

تفاوت بین گام و پیشروی در رزوه‌های چند استارت چیست؟

در رزوه‌های تک‌استارت، گام و پیشروی یکسان هستند. در رزوه‌های چند استارت، پیشروی (فاصله پیشرفت در یک چرخش) برابر با گام ضربدر تعداد استارت‌ها است. به‌عنوان مثال، یک رزوه دو استارت با گام 1 میلی‌متر دارای پیشروی 2 میلی‌متر است.

منابع

  1. American Society of Mechanical Engineers. (2009). ASME B1.1-2003: Unified Inch Screw Threads (UN and UNR Thread Form).

  2. International Organization for Standardization. (2010). ISO 68-1:1998: ISO general purpose screw threads — Basic profile — Metric screw threads.

  3. Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L., & Ryffel, H. H. (2016). Machinery's Handbook (30th ed.). Industrial Press.

  4. Bickford, J. H. (2007). Introduction to the Design and Behavior of Bolted Joints (4th ed.). CRC Press.

  5. British Standards Institution. (2013). BS 3643-1:2007: ISO metric screw threads. Principles and basic data.

  6. Deutsches Institut für Normung. (2015). DIN 13-1: ISO general purpose metric screw threads — Part 1: Nominal sizes for coarse pitch threads.

  7. Society of Automotive Engineers. (2014). SAE J1199: Mechanical and Material Requirements for Metric Externally Threaded Fasteners.

  8. Machinery's Handbook. (2020). Thread Systems and Designations. Retrieved from https://www.engineersedge.com/thread_pitch.htm

امروز ماشین حساب گام رزوه ما را امتحان کنید تا به سرعت و دقت مشخصات رزوه را برای پروژه‌های مهندسی، تولید یا DIY خود تعیین کنید!