Калькулятор кроку різьби

Калькулятор кроку різьби перетворює крок різьби на кількість витків на дюйм (TPI) і навпаки для гвинтової різьби. Він працює з імперською різьбою, яку вимірюють у TPI, і метричною різьбою, яку вимірюють у міліметрах кроку.

Що таке крок різьби?

Крок різьби — це відстань від однієї вершини витка до наступної, виміряна вздовж осі гвинта або болта. Вершина — найвища точка гребеня різьби. Менший крок означає, що витки розташовані ближче один до одного, а більший — що далі.

Імперську різьбу (яку використовують переважно у США) зазвичай описують кількістю витків на дюйм, або TPI, а не безпосередньо кроком. Метричну різьбу описують кроком у міліметрах. Ці два значення є взаємно оберненими.

Як обчислити крок різьби

Формула кроку різьби

Крок дорівнює 1, поділеній на кількість витків на одиницю довжини:

Крок = 1 ÷ кількість витків на одиницю довжини

Для імперської різьби це: крок (у дюймах) = 1 ÷ TPI. Для метричної різьби, виміряної в кількості витків на міліметр, це: крок (мм) = 1 ÷ кількість витків на мм.

Формула кількості витків на одиницю довжини

Зворотне обчислення просто змінює дріб на обернений:

Кількість витків на одиницю довжини = 1 ÷ крок

Що показує калькулятор

Кількість витків на одиницю довжини та крок залишаються взаємно оберненими величинами. Введення значення в одне поле оновлює інше. Результати відображаються з точністю до чотирьох знаків після коми.

Перемикання між імперською та метричною системами перетворює збережені значення довжини за точним співвідношенням 1 дюйм = 25,4 мм. Крок 0,05 дюйма перетворюється на 1,27 мм, а не на 0,05 мм. У метричному режимі взаємне поле підраховує витки на міліметр, а не витки на дюйм.

Поле діаметра різьби не змінює крок. Воно задає масштаб діаграми під результатом. На цій діаграмі профіль різьби зображено як V-подібний профіль із кутом 60 градусів — форму, яку використовують і стандарти Unified, і стандарти ISO.

Імперська та метрична системи різьби

Імперські гвинти позначають за діаметром і TPI. Гвинт 1/4"-20 має діаметр 1/4 дюйма (6,3 мм) і 20 витків на дюйм. Метричні гвинти позначають за діаметром і кроком. Гвинт M6 × 1,0 має діаметр 6 мм і крок 1,0 мм.

Дві системи можна перетворювати одна в одну за точним співвідношенням дюйма до міліметра, 1 дюйм = 25,4 мм:

Метрична в імперську: TPI = 25,4 ÷ крок (мм)
Імперська в метричну: крок (мм) = 25,4 ÷ TPI

Крок різьби та хід різьби

Крок різьби та хід різьби пов’язані, але не завжди є однаковими. Крок — це відстань між сусідніми вершинами витків. Хід — це відстань, яку гвинт проходить уздовж своєї осі за один повний оберт.

У однозахідній різьбі, тобто звичайній різьбі більшості болтів, крок і хід однакові. У багатозахідній різьбі, що має дві або більше паралельних канавок, хід дорівнює кроку, помноженому на кількість заходів. У двозахідній різьбі з кроком 1 мм хід дорівнює 2 мм.

Приклад: перетворення TPI на крок

Стандартний болт 1/4"-20 UNC (Unified National Coarse, уніфікована національна крупна різьба) має 20 витків на дюйм.

Крок = 1 ÷ 20 = 0,0500 дюйма (1,27 мм)

Болт із дрібнішою різьбою 3/8"-24 UNF (Unified National Fine, уніфікована національна дрібна різьба) має 24 витки на дюйм.

Крок = 1 ÷ 24 = 0,0417 дюйма (1,06 мм)

Приклад: перетворення кроку на кількість витків на одиницю довжини

Стандартний болт M10 має крупний крок 1,5 мм.

Кількість витків на мм = 1 ÷ 1,5 = 0,6667

Дрібна різьба M8 має крок 1,0 мм, що дає рівно 1 виток на мм.

Приклад: перетворення між системами

Метричний крок 1,5 мм перетворюється на значення TPI в імперській системі так:

TPI = 25,4 ÷ 1,5 = 16,9

Це значення близьке до стандартної кількості витків в імперській системі, але не дорівнює їй. Тому метричні та імперські кріпильні деталі не є взаємозамінними навіть за подібних діаметрів.

Стандартні кроки різьби для поширених розмірів болтів

Імперська система (крупна серія UNC):

Розмір	TPI	Ухил
1/4"	20	0,0500"
5/16"	18	0,0556"
3/8"	16	0,0625"
1/2"	13	0,0769"

Метрична система (крупна серія ISO):

Розмір	Ухил
M6	1,0 мм
M8	1,25 мм
M10	1,5 мм
M12	1,75 мм

Як виміряти крок різьби

Найнадійнішим інструментом є шаблон для вимірювання кроку різьби. Це набір тонких металевих пластин, кожна з яких має зубці з різним кроком; пластини закріплені на складаній ручці, як у кишенькового ножа. Пластини по черзі прикладають до різьби, доки одна з них не ввійде в зачеплення без просвітів, після чого на ній читають позначений крок.

За відсутності шаблона крок можна виміряти лінійкою або штангенциркулем. Виміряйте відстань через десять повних витків, а потім поділіть її на десять. Вимірювання через більшу кількість витків зменшує вплив невеликих похибок відліку.

Історія стандартів різьби

Протягом століть гвинтову різьбу нарізали вручну, перш ніж з’явився будь-який стандарт, тому болт з однієї майстерні рідко підходив до гайки з іншої. Британський інженер Джозеф Вітворт запропонував перший національний стандарт різьби у 1841 році, використавши кут профілю різьби 55 градусів. У США Вільям Селлерс запропонував конкуруючий стандарт із кутом 60 градусів у 1864 році; він став основою американської національної форми різьби.

Проблеми з постачанням у воєнний час спонукали американських, британських і канадських інженерів об’єднати окремі дюймові стандарти. Результатом став Unified Thread Standard, погоджений у 1948 році; його досі використовують для кріпильних деталей із дюймовою різьбою. Метричну різьбу нині визначає Міжнародна організація зі стандартизації (ISO), використовуючи кут профілю 60 градусів, подібний до американського стандарту.

Поширені запитання

Як обчислити крок різьби за TPI?

Поділіть 1 на значення TPI. Різьба з 20 TPI має крок 1 ÷ 20 = 0,0500 дюйма (1,27 мм).

У чому різниця між кроком різьби та TPI?

TPI показує, скільки витків міститься в одному дюймі. Крок вимірює відстань між двома сусідніми витками. Вони є взаємно оберненими: крок = 1 ÷ TPI, а TPI = 1 ÷ крок.

Чи можна перетворити метричний крок на імперське значення TPI?

Так. Поділіть 25,4 на крок у міліметрах. Крок 1,5 мм дорівнює 25,4 ÷ 1,5, або приблизно 16,9 TPI.

Як виміряти крок різьби без шаблона?

Виміряйте лінійкою або штангенциркулем відстань через десять повних витків, а потім поділіть цю відстань на десять, щоб отримати крок.

Чи є крок і хід однаковими величинами?

Лише в однозахідній різьбі, яка є найпоширенішим типом. У багатозахідній різьбі хід дорівнює кроку, помноженому на кількість заходів.

Чому існують і крупна, і дрібна різьба?

Крупна різьба (з більшим кроком) швидше закручується та відкручується і краще протистоїть зриванню в м’яких матеріалах. Дрібна різьба (з меншим кроком) надійніше утримує з’єднання під дією вібрації та дає змогу точніше регулювати, але її легше пошкодити під час неправильного нарізування.

Джерела

Американське товариство інженерів-механіків. (2003). ASME B1.1: уніфікована дюймова гвинтова різьба (форма різьби UN і UNR).
Міжнародна організація зі стандартизації. (1998). ISO 68–1: гвинтові різьби загального призначення ISO — базовий профіль — метричні гвинтові різьби.
Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L., & Ryffel, H. H. (2016). Довідник з машинобудування (30-те видання). Industrial Press.
Національний інститут стандартів і технологій. SP 811: посібник із використання Міжнародної системи одиниць.

Калькулятор кроку різьби - Перетворення TPI на крок