Бесплатный инженерный инструмент
Калькулятор размеров метрической резьбы
Ознакомьтесь со всеми основными размерами метрических резьб ISO — шаговым диаметром, малым диаметром, зоной напряжения, зоной сердцевины — для резьб от M3 до M48 с крупным и мелким шагом.
Этот калькулятор разработан и проверен инженерной командой Vibromera, производителя портативных балансировочных приборов Balanset.
Результаты
| Резьба | d (мм) | P (mm) | d₂ (мм) | d₃ (мм) | D₁ (мм) | H (мм) | Aₛ (мм²) | A₃ (мм²) |
|---|
Геометрия метрической резьбы по стандарту ISO
В соответствии со стандартами ISO 261 и ISO 724 базовый профиль метрической резьбы ISO определяется высотой основного треугольника H₁ и шагом P.
Диаметр по шагу и малый диаметр
Шаговый диаметр d₂ и малый диаметр d₃ наружной (болтовой) резьбы вычисляются по номинальному диаметру d и шагу P:
Малый диаметр D₁ внутренней (гайковой) резьбы:
Зона напряжения и основная зона
Площадь, подверженная растягивающему напряжению, As (в соответствии с ISO 898-1) и основной зоне A₃:
ℹ️ Примечание: Зона напряжения As — это эффективная площадь поперечного сечения, используемая для расчета растягивающей и предельной нагрузки на болты. Она превышает площадь сечения стержня A₃, поскольку представляет собой среднее значение между шаговым и малым диаметрами.
Практический пример
Дано: d = 12 мм, P = 1,75 мм
H = 0,866025 × 1,75 = 1,5155 мм
d₂ = 12 − 0,6495 × 1,75 = 10,863 мм
d₃ = 12 − 1,2269 × 1,75 = 9,853 мм
As = (π/4) × ((10,863 + 9,853)/2)² = 84,3 мм²
A₃ = (π/4) × 9,853² = 76,2 мм²
Площадь опасного сечения по резьбе при растяжении As рассчитывается по формуле:
As = (π/4) × ((d₂ + d₃)/2)²
где d₂ — средний диаметр резьбы, а d₃ — внутренний диаметр наружной резьбы. Эта формула (согласно ISO 898-1) использует среднее арифметическое среднего и внутреннего диаметров, давая эффективную площадь с учётом концентрации напряжений во впадине резьбы.
Средний диаметр (d₂) — это диаметр воображаемого цилиндра, на котором ширина витка равна ширине впадины; он определяет посадку резьбового соединения болта и гайки. Это важнейший размер при контроле резьбы калибрами.
Внутренний диаметр (d₃) — наименьший диаметр по впадинам наружной резьбы. Он определяет минимальное поперечное сечение стержня болта.
Средний диаметр всегда больше внутреннего диаметра на величину 0.577 × P.
При одинаковом номинальном диаметре резьба с мелким шагом имеет:
- Меньший шаг P — более мелкий профиль витков
- Больший средний диаметр d₂ — больше металла в теле болта
- Больший внутренний диаметр d₃ — более прочное ядро сечения
- Большую площадь сечения As — более высокую несущую способность
Пример: у резьбы M12 с крупным шагом (P=1,75) площадь As=84,3 мм², тогда как у M12×1,25 с мелким шагом As≈92,1 мм² — примерно на 9% больше.
Мелкий шаг также обеспечивает лучшую стойкость к самоотвинчиванию при вибрации и более точную регулировку натяжения.
Процедуры, описанные на этой странице, были разработаны и опробованы в полевых условиях командой Vibromera с использованием Balanset-1A — портативного двухканального балансировочного прибора и анализатора вибрации для балансировки роторов на месте эксплуатации.
Профессиональные приборы и программное обеспечение для балансировки оборудования в полевых условиях. Используются более чем в 50 странах.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko — инженер по вибрационному анализу, основатель и генеральный директор Vibromera. Более 15 лет он балансирует вращающееся оборудование в полевых условиях, а не на испытательном стенде: мульчеры, промышленные вентиляторы, дробилки, центрифуги, валы и шпиндели. Именно из этой работы выросли приборы Balanset — они задумывались как инструмент, который специалист может принести к машине и применить самостоятельно, прямо на месте, а не как лабораторное оборудование. Vibromera основана в 2017 году, а с 2023 года базируется в Порту, Португалия. Здесь происходят разработка, сборка и поддержка линейки Balanset. Флагманский прибор — Balanset-1A, портативный анализатор для одно- и двухплоскостной балансировки и вибродиагностики. Nikolai лично участвует в поддержке клиентов, в разборе сложных случаев балансировки и в разработке программного обеспечения. Он работает с клиентами по всему миру, на любом языке.
