螺纹螺距计算器

螺纹螺距计算器可在螺纹螺距与每英寸牙数（TPI）之间进行换算。它适用于以 TPI 表示的英制螺纹，以及以毫米为单位表示螺距的公制螺纹。

什么是螺纹螺距？

螺纹螺距是沿螺钉或螺栓轴线测量的、从一个牙顶到下一个牙顶的距离。牙顶是螺纹牙脊的最高点。螺距越小，螺纹越紧密；螺距越大，螺纹间距越宽。

英制螺纹（主要用于美国）通常用每英寸牙数（TPI）描述，而不是直接用螺距描述。公制螺纹用毫米表示螺距。这两个数值互为倒数。

如何计算螺纹螺距

螺纹螺距公式

螺距等于1除以单位长度内的牙数：

螺距 = 1 ÷ 单位长度内的牙数

对于英制螺纹，公式为：螺距（英寸）= 1 ÷ TPI。对于以每毫米牙数计量的公制螺纹，公式为：螺距（毫米）= 1 ÷ 每毫米牙数。

单位长度内牙数公式

反向计算只需将分数倒置：

单位长度内的牙数 = 1 ÷ 螺距

英制与公制螺纹系统

英制螺钉以直径和 TPI 命名。1/4"-20螺钉的直径为1/4英寸，每英寸有20牙。公制螺钉以直径和螺距命名。M6 × 1.0螺钉的直径为6 mm，螺距为1.0 mm。

两种制式可用精确的英寸与毫米换算系数互相换算，1 英寸 = 25.4 mm：

公制转英制：TPI = 25.4 ÷ 螺距（毫米）
英制转公制：螺距（毫米）= 25.4 ÷ TPI

螺纹螺距与导程

螺纹螺距与导程有关，但不一定相同。螺距是相邻牙顶之间的距离。导程是螺钉旋转一整圈时沿其轴线移动的距离。

对于单线螺纹——大多数螺栓采用的普通类型——螺距与导程相等。对于具有两条或更多条平行螺旋槽的多线螺纹，导程等于螺距乘以螺纹头数。螺距为1 mm的双线螺纹，其导程为2 mm。

示例：从 TPI 换算螺距

标准1/4"-20 UNC（统一粗牙螺纹）螺栓每英寸有20牙。

螺距 = 1 ÷ 20 = 0.0500英寸 (1.27 mm)

更细的3/8"-24 UNF（统一细牙螺纹）螺栓每英寸有24牙。

螺距 = 1 ÷ 24 = 0.0417英寸 (1.06 mm)

示例：从螺距换算单位长度内牙数

标准 M10 螺栓的粗牙螺距为1.5 mm。

每毫米牙数 = 1 ÷ 1.5 = 0.6667

细牙 M8 螺纹的螺距为1.0 mm，因此每毫米恰好有1牙。

示例：在两种系统之间换算

1.5 mm的公制螺距换算为英制 TPI 如下：

TPI = 25.4 ÷ 1.5 = 16.9

该结果接近标准英制牙数，但并不相同；这也是即使直径相近，公制和英制紧固件仍不能互换的原因之一。

常见螺栓尺寸的标准螺纹螺距

英制（UNC 粗牙系列）：

大小	每英寸牙数（TPI）	螺距
1/4"	20	0.0500"
5/16"	18	0.0556"
3/8"	16	0.0625"
1/2"	13	0.0769"

公制（ISO 粗牙系列）：

大小	螺距
M6	1.0 mm
M8	1.25 mm
M10	1.5 mm
M12	1.75 mm

如何测量螺纹螺距

螺纹螺距规是最可靠的工具。它由一组薄金属片组成，每片切有不同的螺距，并安装在类似折叠小刀的手柄上。将各金属片依次贴合螺纹，直到某一片能够无漏光地完全啮合，然后读取该金属片上标注的螺距。

没有螺距规时，也可以用直尺或卡尺测量螺距。测量十个完整螺纹的总长度，再除以十。测量的螺纹数越多，小读数误差的影响越小。

螺纹标准的历史

在出现任何标准之前，螺纹数百年来一直由手工切削，因此一个工坊制造的螺栓很少能与另一个工坊制造的螺母配合。英国工程师约瑟夫·惠特沃思在1841年提出了第一个国家螺纹标准，采用55度牙型角。在美国，威廉·塞勒斯于1864年提出了竞争性的60度标准，后来成为美国国家螺纹牙型的基础。

战时美国与英国紧固件互不匹配造成了麻烦，促使加拿大、英国和美国签署了1948 年的统一螺纹协定。统一螺纹标准至今仍用于英制紧固件。公制螺纹现由国际标准化组织（ISO）定义，采用与美国标准相近的 60 度牙型角。

常见问题

如何根据 TPI 计算螺纹螺距？

用 1 除以每英寸牙数（TPI）。每英寸 20 牙的螺纹，螺距为 1 ÷ 20 = 0.050 英寸 (1.27 mm)。

螺纹螺距与 TPI 有什么区别？

TPI 计算一英寸内能容纳多少牙。螺距测量两个相邻螺纹之间的距离。二者互为倒数：螺距 = 1 ÷ TPI，TPI = 1 ÷ 螺距。

公制螺距能否转换为英制 TPI？

可以。用25.4除以以毫米为单位的螺距。1.5 mm的螺距等于25.4 ÷ 1.5，即约为16.9 TPI。

没有螺距规时如何测量螺纹螺距？

用直尺或卡尺测量十个完整螺纹的总长度，再将该长度除以十，得到螺距。

螺距与导程是同一种测量值吗？

只有在单线螺纹中，螺距和导程才相等；单线螺纹是最常见的类型。在多线螺纹中，导程等于螺距乘以螺纹头数。

为什么粗牙和细牙螺纹都存在？

粗牙螺纹（螺距较大）旋入旋出更快，在软材料中不易滑牙。细牙螺纹（螺距较小）在振动下夹持更牢，也便于更精细的调节，但更容易错扣。

参考文献

美国国家标准与技术研究院。NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically。NIST SP 811 附录 B.8——1 英寸 = 2.54 × 10⁻² m，为精确值（25.4 mm）。
美国国家标准局。Handbook H28 (1969), Part I: Screw-Thread Standards for Federal Services。NBS 手册 H28（1969）第一部分——表 2.8 为每英寸牙数的 UNC 螺纹（1/4-20、5/16-18、3/8-16、1/2-13）；表 2.9 为 UNF 3/8-24；1948年11月18日的统一协定。
美国国家航空航天局。Fastener Design Manual（参考出版物 1228）。NASA RP-1228——粗牙螺纹装配时不会错扣；细牙螺纹的扭矩防松性能更好，拉力调节也更精细。

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