Cum se calculează aria de solicitare a unui șurub?

Aria de tensiune de tracțiune As se calculează ca As = (π/4) × ((d₂ + d₃)/2)², unde d₂ este diametrul inițial, iar d₃ este diametrul minor al filetului exterior. Această formulă ia în considerare geometria rădăcinii filetului și indică secțiunea transversală efectivă pentru sarcina de tracțiune conform ISO 898-1.

Care este diferența dintre diametrul de pas și diametrul minor?

Diametrul de pas (d₂) este diametrul în care lățimea dintelui filetat este egală cu lățimea spațiului - este dimensiunea cheie pentru ajustarea filetului. Diametrul minor (d₃) este cel mai mic diametru la rădăcina filetului exterior. Diametrul minor determină secțiunea transversală a miezului șurubului.

Care este diferența dintre dimensiunile filetului cu pas grosier și cele cu pas fin?

Pentru același diametru nominal, filetele cu pas fin au un pas mai mic (P), rezultând un diametru de pas mai mare și un diametru mai mic în comparație cu filetele grosiere. Acest lucru conferă șuruburilor cu pas fin o zonă de solicitare mai mare - de exemplu, M12×1,25 fin are As ≈ 92 mm² față de M12 grosier (P=1,75) cu As ≈ 84,3 mm². Filetele cu pas fin oferă o rezistență mai bună la slăbirea din cauza vibrațiilor.

Instrument de inginerie gratuit

Calculator dimensiuni filete metrice

Căutați toate dimensiunile cheie pentru filetele metrice ISO — diametrul de pas, diametrul minor, suprafața de solicitare, suprafața miezului — pentru filete de la M3 la M48 cu pas grosier și fin.

ISO 261 ISO 724 M3 – M48

Rezultate

Denumirea filetului

—

Diametru nominal d

—

Pasul P

—

Diametrul de pas d₂

—

Diametru minor d₃ (șurub)

—

Diametru minor D₁ (piuliță)

—

Înălțimea filetului H

—

Aria de solicitare Aₛ

—

Aria miezului A₃

—

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

Geometria filetului metric ISO

Conform ISO 261 și ISO 724, profilul de bază al filetelor metrice ISO este definit de înălțimea triunghiului fundamental H₁ și pasul P.

Diametrul de pas & diametrul minor

Diametrul de pas d₂ și diametrul minor d₃ al filetului exterior (al șurubului) sunt derivate din diametrul nominal d și pasul P:

Diametrul minor D₁ al filetului interior (piuliță):

Aria de solicitare & aria miezului

Aria de solicitare la tracțiune A_s (conform ISO 898-1) și zona centrală A₃ sunt:

ℹ️ Notă: Aria de solicitare A_s este aria secțiunii transversale efective utilizată pentru calcularea sarcinilor de tracțiune și de rezistență ale șuruburilor. Este mai mare decât aria miezului A₃ deoarece face media pasului și a diametrelor minore.

Exemplu practic

Exemplu — M12 Pas grosier

Dat: 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