Pitch Çapı Hesaplayıcı - Dişli ve Vida Tasarım Aracı

Hatve çapı hesaplayıcı nedir?

Hatve çapı hesaplayıcı, bir dişlinin veya vida dişinin hatve çapını bulur. Dişli için diş sayısını modülle çarpar. 60 derecelik bir vida dişinde, diş adımının 0,649519 katı dış çaptan çıkarılır. Sonuç, mühendislerin, makine teknisyenlerinin ve öğrencilerin parçaların doğru biçimde birbirine geçip geçmeyeceğini veya uyup uymayacağını kontrol etmek için kullandığı, milimetre cinsinden bir uzunluktur.

Hatve çapı, bir dişlinin veya cıvatanın dış kenarı değildir. Parçanın içinde belirli bir konumda bulunan ve birbirine geçen iki parçanın gerçekten temas ettiği noktadan geçen teorik bir çaptır.

Dişlide hatve çapı nedir?

Bir dişlinin dişleri, hatve çemberi adı verilen bir çemberin çevresinde yer alır. Hatve çemberi hayalîdir; parça üzerinde fiziksel bir kenar olarak görünmez. Bir dişlinin dişinin, eşleşen dişlinin dişiyle buluştuğu çapı gösterir. Hatve çapı, bu çemberin çapıdır.

Her diş, hatve çemberinin biraz üzerine (diş başı yüksekliği, addendum) ve biraz altına (diş dibi yüksekliği, dedendum) uzanır. Diş, hatve çemberinin ne tamamen üstünde ne de tamamen altındadır; bu çember yalnızca mühendislerin diğer tüm dişli hesaplarında kullandığı referans noktasını gösterir.

Dişli hatve çapı formülü

$D = m \times z$

• D = milimetre cinsinden hatve çapı
• m = milimetre cinsinden modül
• z = diş sayısı

Modül, her dişin boyutunu ifade eder. Büyük modüllü bir dişlinin dişleri büyük ve aralıklıdır. Küçük modüllü bir dişlinin dişleri küçük ve birbirine yakındır. İki dişli ancak aynı modüle sahipse birbirine geçebilir; yalnızca hatve çaplarının eşleşmesi yeterli değildir.

Dişli örneği

Bir dişlinin 24 dişi ve 2 mm modülü vardır.

D = 2 mm × 24 = 48 mm

Vida dişinde hatve çapı nedir?

Bir vida dişinin de hatve çapı vardır, ancak bu kavram dişliden farklı şekilde işler. Hatve çapı, diş sırtının genişliğinin yanındaki oluğun genişliğine eşit olduğu noktadan vida dişini kesen hayalî silindirin çapıdır. Cıvata ve somun gibi birbirine geçen iki vida dişinin gerçekten birbirine dayandığı nokta burasıdır.

Vida dişi hatve çapı formülü

$D_2 = D - 0.649519 \times P$

• D₂ = milimetre cinsinden hatve çapı
• D = vida dişinin en büyük çapı olan, milimetre cinsinden dış çap
• P = bir diş tepesinden bir sonraki diş tepesine olan mesafe, milimetre cinsinden diş adımı

Sabit keyfî değildir. 60 derecelik bir vida dişi, yüksekliği H = (√3 ÷ 2) × P olan bir üçgenden elde edilir. Hatve çapı, her iki tarafta diş tepesinden bu yüksekliğin 3/8 kadarı içeridedir; dolayısıyla toplam uzaklık (3 × √3 ÷ 8) × P olur ve bu da 0,649519052838329 × P değerine eşittir. ISO 724 bunu yuvarlanmış olarak 0,649519 biçiminde verir. Hesaplayıcı tam değeri kullanır; bu nedenle gösterdiği dördüncü ondalık basamak doğrudur.

Sabit, ISO metrik vida dişleri ile Amerika Birleşik Devletleri'nde kullanılan Unified (UN/UNC/UNF) vida dişlerini kapsayan standart 60 derecelik vida dişi biçimleri için geçerlidir. Farklı formüller kullanan 29 derecelik Acme vida dişleri veya British Standard Pipe vida dişleri gibi diğer diş açıları için geçerli değildir.

Vida dişi örneği

Bir metrik vida dişinin 12 mm dış çapı ve 1,5 mm diş adımı vardır.

D₂ = 12 mm − (0,649519 × 1,5 mm) = 12 mm − 0,974279 mm = 11,0257 mm

Hatve çapı hesaplayıcı nasıl kullanılır?

Dişli için:

1. "Dişli"yi seçin.
2. Diş sayısını girin.
3. Modülü milimetre cinsinden girin.
4. Sonuçlarda gösterilen hatve çapını okuyun.

Vida dişi için:

1. "Vida dişi"ni seçin.
2. Dış çapı milimetre cinsinden girin.
3. Diş adımını milimetre cinsinden girin.
4. Sonuçlarda gösterilen hatve çapını okuyun.

Sayılar değiştikçe bir diyagram güncellenir ve hatve çapının dişli veya vida dişi üzerindeki konumunu gösterir.

Hatve çapı neden önemlidir?

Dişlilerde hatve çapı, birbirine geçen iki dişli arasındaki merkez mesafesini belirler: bu mesafe, hatve çaplarının toplamının yarısına eşittir. Buradaki bir tasarım hatası, dişlilerin ya birbirine ulaşamamasına ya da aşırı sıkı biçimde birbirine kilitlenmesine yol açar. Hatve çapı dişli oranını da belirler; çünkü birbirine geçen iki dişlinin oranı, hatve çaplarının (veya eşdeğer olarak diş sayılarının) oranına eşittir.

Vida dişlerinde hatve çapı, bir cıvata ile somunun ne kadar sıkı oturacağını belirler. Hatve çapının çok büyük olması dişlerin sıkışmasına, çok küçük olması ise bağlantının gevşek kalmasına neden olur. Vida dişi hatve çapı toleransları, uyum sınıflarını, örneğin 6H ve 6 g sınıflarını tanımlayan ISO 965-1 gibi standartlarla belirlenir.

İlgili ölçümler

Hatve çapıyla birlikte birkaç başka ölçü de kullanılır:

• Diametral adım, emperyal ölçü sistemindeki dişli sistemlerinde kullanılır. Hatve çapının inç başına düşen diş sayısıdır ve modülün tersidir: modül = 25,4 ÷ diametral adım.
• Çevresel adım, hatve çemberi boyunca ölçülen, bitişik iki diş üzerindeki aynı noktalar arasındaki mesafedir.
• Standart bir dişlinin dış çapı, hatve çapı ile modülün iki katının toplamına eşittir (her iki taraftaki diş başı yüksekliği).
• Diş dibi çapı, dişlerin tabanındaki çaptır; genellikle hatve çapından modülün 2,5 katı çıkarılarak bulunur.
• Bir vida dişinin küçük çapı, diş oluğunun dibindeki en küçük çaptır.

Sık sorulan sorular

Dişlinin hatve çapı nasıl hesaplanır? Modül, diş sayısıyla çarpılır: D = m × z. 30 dişi ve 2 mm modülü olan bir dişlinin hatve çapı 60 mm olur.

Vida dişinin hatve çapı nasıl hesaplanır? Dış çaptan, diş adımının 0,649519 katı çıkarılır: D₂ = D − 0,649519 × P. M12 × 1,75 vida dişinin hatve çapı 12 − (0,649519 × 1,75) = 10,8633 mm olur. ISO 724 aynı değeri yuvarlanmış olarak 10,863 mm şeklinde listeler.

Hatve çapı dış çapa eşit midir? Hayır. Bir dişlinin dış çapı, hatve çapından daha büyüktür. Standart bir dişlide dış çap, hatve çapı ile modülün iki katının toplamına eşittir.

Bu hesaplayıcı emperyal ölçüleri işleyebilir mi? Önce emperyal değerleri metrik değerlere dönüştürün. Dişliler için modül = 25,4 ÷ diametral adımdır. Vida dişleri için adım = 25,4 ÷ inç başına diş sayısıdır. Dönüştürülmüş değeri girin ve gerekirse sonucu tekrar dönüştürün.

0,649519 sabiti her vida dişi türü için geçerli midir? Hayır. Yalnızca ISO metrik ve Unified inç vida dişlerini kapsayan 60 derecelik vida dişi biçimleri için geçerlidir. Acme vida dişleri, boru vida dişleri ve diğer diş açıları farklı sabitler kullanır.

Uygulamada hatve çapını hangi araçlar ölçer? Vida dişi mikrometreleri, biçimlendirilmiş örsler kullanarak vida dişi hatve çapını doğrudan ölçer. Dişli hatve çapı genellikle pimler üzerinden ölçüm yöntemiyle kontrol edilir; bu yöntemde karşılıklı diş boşluklarına hassas pimler yerleştirilir, pimler arasındaki mesafe ölçülür ve ardından hatve çapına dönüştürülür. Koordinat ölçüm makineleri de her ikisini ölçebilir.

Kaynaklar

1. Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L. ve Ryffel, H. H. (2016). Machinery's Handbook (30. baskı). Industrial Press.
2. ISO 54:1996. Cylindrical gears for general engineering and for heavy engineering — Modules. Uluslararası Standardizasyon Örgütü.
3. ISO 68-1:1998. ISO general purpose screw threads — Basic profile — Metric screw threads. Uluslararası Standardizasyon Örgütü. 0,649519 sabitinin dayandığı 60 derecelik temel profilin kaynağıdır.
4. ISO 724:1993. ISO general-purpose metric screw threads — Basic dimensions. Uluslararası Standardizasyon Örgütü. d₂ = d − 0,649519 P bağıntısını belirtir ve temel hatve çaplarını tablolar halinde verir.
5. ISO 965-1. ISO general purpose metric screw threads — Tolerances. Uluslararası Standardizasyon Örgütü.
6. ASME B1.1-2003. Unified Inch Screw Threads (UN and UNR Thread Form). Amerikan Makine Mühendisleri Derneği.
7. Dudley, D. W. (1994). Handbook of Practical Gear Design. CRC Press.