Kā aprēķina skrūves sprieguma laukumu?

Stiepes sprieguma laukumu As aprēķina kā As = (π/4) × ((d₂ + d₃)/2)², kur d₂ ir soļa diametrs un d₃ ir ārējās vītnes mazākais diametrs. Šī formula ņem vērā vītnes saknes ģeometriju un norāda efektīvo šķērsgriezumu stiepes slodzei saskaņā ar ISO 898-1.

Kāda ir atšķirība starp piķa diametru un mazo diametru?

Soļa diametrs (d₂) ir diametrs, kur vītnes zoba platums ir vienāds ar atstarpes platumu — tas ir galvenais vītnes piemērotības izmērs. Mazākais diametrs (d₃) ir mazākais diametrs ārējās vītnes saknē. Mazākais diametrs nosaka skrūves serdes šķērsgriezumu.

Kāda ir atšķirība starp rupjā un smalkā soļa vītnes izmēriem?

Pie tāda paša nominālā diametra smalka soļa vītnēm ir mazāks solis (P), kā rezultātā ir lielāks soļa diametrs un mazāks diametrs salīdzinājumā ar rupjo vītni. Tas nodrošina smalka soļa skrūvēm lielāku sprieguma laukumu — piemēram, M12×1,25 smalkajai skrūvēm As ≈ 92 mm², salīdzinot ar M12 rupjo vītni (P=1,75), kuras As ≈ 84,3 mm². Smalka soļa vītnes nodrošina labāku izturību pret atslābšanu vibrācijas ietekmē.

Bezmaksas inženiertehniskais rīks

Metrisko vītņu izmēru kalkulators

Meklējiet visus galvenos metrisko ISO vītņu izmērus — soļa diametru, mazo diametru, sprieguma laukumu, serdes laukumu — no M3 līdz M48 rupjā un smalkā solī.

ISO 261 ISO 724 M3–M48

Rezultāti

Vītnes apzīmējums

—

Nominālais diametrs d

—

Solis P

—

Soļa diametrs d₂

—

Mazākais diametrs d₃ (skrūve)

—

Mazākais diametrs D₁ (uzgrieznis)

—

Vītnes augstums H

—

Sprieguma laukums Aₛ

—

Serdes laukums A₃

—

Vītne	d (mm)	P (mm)	d₂ (mm)	d₃ (mm)	D₁ (mm)	H (mm)	Aₛ (mm²)	A₃ (mm²)

ISO metriskā vītnes ģeometrija

Saskaņā ar ISO 261 un ISO 724 ISO metrisko vītņu pamatprofilu nosaka pamata trīsstūra augstums H₁ un solis P.

Piķa diametrs un mazais diametrs

Ārējās (skrūves) vītnes soļa diametrs d₂ un mazākais diametrs d₃ tiek atvasināti no nominālā diametra d un soļa P:

Iekšējās (uzgriežņa) vītnes mazākais diametrs D₁:

Stresa zona un kodola zona

Stiepes sprieguma laukums A_s (saskaņā ar ISO 898-1) un serdes laukums A₃ ir:

Piezīme: Sprieguma laukums A_s ir efektīvais šķērsgriezuma laukums, ko izmanto skrūvju stiepes un pārbaudes slodžu aprēķināšanai. Tas ir lielāks nekā serdes laukums A₃, jo tas ir balstīts uz soļa un mazākā diametra vidējo vērtību.

Praktisks piemērs

Piemērs — M12 rupjais solis

Ņemot vērā: d = 12 mm, P = 1,75 mm

H = 0,866025 × 1,75 = 1,5155 mm

d₂ = 12 − 0,6495 × 1,75 = 10,863 mm

d₃ = 12 − 1,2269 × 1,75 = 9,853 mm

A_s = (π/4) × ((10,863 + 9,853)/2)² = 84,3 mm²

A₃ = (π/4) × 9,853² = 76,2 mm²