Typowe rozmiary gwintów śrub: kompletny przewodnik calowy UNC UNF i metryczny dla kupujących

Inżynier konserwacji otwiera rysunek, który określa śruby 3/8-16. Dostawca zadaje jedno pytanie przed zacytowaniem: UNC czy UNF? Odpowiedź określa, czy śruba wchodzi w nakrętkę, czy złącze wytrzymuje obciążenie projektowe i czy przesyłka w ogóle nadaje się do użytku. Rozmiar gwintu śruby to najważniejszy wymiar mocowania mechanicznego, a także najczęściej źle rozumiana specyfikacja w zamówieniach przemysłowych. Każdy powszechnie stosowany rozmiar gwintu śruby należy do jednego z dwóch systemów: systemu Ujednolicony cal stosowanego głównie w Ameryce Północnej oraz systemu metrycznego ISO stosowanego w pozostałych częściach świata. Nabywcy, którzy rozumieją logikę oznaczeń obu systemów, mogą zapobiec kosztownym niedopasowaniom, zanim części dotrą do hali produkcyjnej.

Typowe rozmiary gwintów śrub: dwa systemy gwintów, które każdy kupujący musi zrozumieć

Oznaczenie rozmiaru gwintu śruby ma dwie wartości: nominalną średnicę gwintu i odległość między sąsiednimi gwintami. Definicja ta stanowi podstawę każdej specyfikacji elementu złącznego i ma identyczne zastosowanie do śrub calowych i metrycznych.

Śruby calowe wyrażają odległość gwintu w zwojach na cal (TPI). Śruba 1/4-20 ma główną średnicę 1/4 cala i 20 gwintów na każdy cal trzpienia. Śruby metryczne wyrażają tę samą odległość co skok, mierzoną od jednego grzbietu do drugiego w milimetrach. Śruba M8x1,25 ma średnicę główną 8 mm i skok 1,25 mm.

Praktyczną konsekwencją jest to, że śruba 1/4-20 nie będzie pasować do nakrętki 1/4-28. Obydwa mają tę samą średnicę nominalną, ale mają inny rozstaw gwintów. Wielu kupujących popełnia dokładnie ten błąd, zamawiając wyłącznie według średnicy lub zastępując część calową częścią metryczną bez sprawdzania podziałki.

Typowe rozmiary gwintów calowych

Najpopularniejsze rozmiary gwintów calowych to 1/4-20, 5/16-18, 3/8-16, 7/16-14, 1/2-13, 5/8-11, 3/4-10 i 1-8 w serii grubej UNC, z drobnymi odpowiednikami UNF w rozmiarach 28, 24, 24, 20, 20, 18, 16 i 12TPI.

Gwinty calowe pozostają podstawą montażu przemysłowego w Ameryce Północnej. Seria gruboziarnista UNC jest domyślna do prac konstrukcyjnych i ogólnych prac mechanicznych, ponieważ toleruje brud, rdzę i drobne uszkodzenia bez zatarcia. Seria UNF fine zapewnia wyższą wytrzymałość na rozciąganie i lepszą odporność na wibracje, dlatego pojawia się w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym i precyzyjnym.

Unified Thread Standard określa 12 TPI dla śruby UNF 1-1/4 cala, ale 14 TPI jest znacznie bardziej powszechne w rzeczywistym użyciu. Tego rodzaju praktyczne odstępstwo powoduje, że sama tabela rozmiarów gwintów śrub nie wystarczy: należy sprawdzić je na podstawie rzeczywistych zapasów lub u wiarygodnego dostawcy.

Typowe rozmiary gwintów śrub metrycznych

Najszerzej stosowane rozmiary gwintów metrycznych śrub to M6x1,0, M8x1,25, M10x1,5, M12x1,75, M16x2,0 i M20x2,5 w przypadku metrycznych serii grubych, z drobnymi wariantami, takimi jak M8x1,0, M10x1,25 i M12x1,5, powszechnymi w zespołach precyzyjnych i motoryzacyjnych.

Metryczne rozmiary śrub dominują w światowej produkcji poza Ameryką Północną. Ich oznaczenie jest jednoznaczne: skok mówi dokładnie, jak daleko posuwa się gwint na obrót. Gruby gwint M10x1,5 przesuwa się o 1,5 mm na obrót, natomiast drobny gwint M10x1,25 przesuwa się o 1,25 mm, dzięki czemu jest mocniejszy i bardziej odporny na poluzowanie.

Oto jak typowe rozmiary metryczne odnoszą się do rzeczywistych zastosowań:

• M6x1,0: obudowy elektroniki, korytka kablowe, maszyny lekkie
• M8x1,25: wsporniki samochodowe, elementy przenośników, osłony maszyn
• M10x1,5: stal konstrukcyjna, mocowania silnika, pompy
• M12x1,75: dźwigi, koparki, prasy przemysłowe

Gruba lub cienka nić: jak wybrać

Gwinty gruboziarniste są domyślnym wyborem w inżynierii ogólnej, ponieważ montują się szybciej, lepiej tolerują brud i korozję oraz zmniejszają ryzyko zatarcia stali nierdzewnej.

Gwinty drobnozwojne są stosowane, gdy odporność na wibracje, wytrzymałość na rozciąganie lub precyzyjna regulacja mają większe znaczenie niż szybkość montażu. Wybór nigdy nie jest arbitralny: zależy od obciążenia, materiału śruby i tego, czy złącze będzie często demontowane.

Jak zmierzyć rozmiar gwintu śruby

Aby zmierzyć rozmiar gwintu śruby, użyj suwmiarki do odczytania głównej średnicy, a następnie określ skok, mierząc odległość grzbietu gwintu w milimetrach lub licząc zwojów na cal za pomocą miernika do gwintów.

Obie wartości należy porównać ze standardową tabelą rozmiarów gwintów śrub. Zawsze wykonuj pomiar w poprzek grzbietu nici i unikaj pomiaru na zużytych gwintach.

1. Zmierz główną średnicę na zewnętrznych grzbietach gwintu za pomocą suwmiarki.
2. W przypadku śrub calowych umieść sprawdzian do gwintów na gwintach, aby dopasować TPI.
3. W przypadku śrub metrycznych zmierz odległość od jednego grzbietu do następnego grzbietu w milimetrach.
4. Porównaj obie wartości ze standardową tabelą rozmiarów gwintów śrub, aby potwierdzić oznaczenie.

Tolerancje gwintów i standardy śrub

Calowe gwinty zewnętrzne mają klasę tolerancji 2A, a gwinty wewnętrzne 2B, natomiast metryczne gwinty zewnętrzne mają domyślnie 6g, a gwinty wewnętrzne 6H. Te klasy tolerancji definiują dopasowanie i są najczęściej stosowane w przypadku elementów złącznych ogólnego przeznaczenia.

System gwintów Unified National definiuje klasę 2A jako odpowiednią do większości zastosowań i dlatego jest wartością domyślną dla komercyjnych śrub i nakrętek. Ciaśniejsze dopasowanie 3A/3B poprawia rozkład obciążenia, ale wymaga czystych, precyzyjnych otworów. Domyślna wersja 2A/2B uwzględnia również śruby cynkowane ogniowo i platerowane, ponieważ uwzględniony jest naddatek na powłokę.

Podczas pozyskiwania dopasuj gatunek materiału do zastosowania. Calowe śruby konstrukcyjne są zgodne z normami ASTM A307, A325 i A490. Śruby metryczne są zgodne z klasami właściwości ISO 898-1 8.8, 10.9 i 12.9. Śruba 10,9 wymaga nakrętki tej samej klasy wytrzymałości; zmieszanie śruby 10,9 z nakrętką 8,8 może spowodować przedwczesne uszkodzenie gwintu.

Nowe technologie materiałowe i procesowe stale zmieniają branżę śrub. Firmy zaopatrujące się w śruby o wysokiej wytrzymałości powinny to monitorować ulepszenia materiałów śrubowych i procesów przed sfinalizowaniem dostawcy.

Gotowy do składania zamówień bez obaw? Skontaktuj się z dostawcą elementów złącznych dla przemysłu z listą rozmiarów gwintów do wyceny.

Często zadawane pytania dotyczące rozmiaru gwintu śruby

Jaka jest różnica między wątkami UNC i UNF?

UNC (Unified National Coarse) i UNF (Unified National Fine) to dwie standardowe serie gwintów w systemie Unified Inch. UNC ma mniej zwojów na cal i grubszy profil. UNF ma więcej zwojów na cal, delikatniejszy profil i wyższą wytrzymałość na rozciąganie. W przypadku śruby 1/2 cala UNC określa 13 TPI, a UNF określa 20 TPI.

Czy śruby M8 i 5/16-18 są wymienne?

Nr M8 ma średnicę nominalną 8 mm i skok 1,25 mm, natomiast 5/16-18 ma średnicę 7,94 mm i 18 zwojów na cal. Nie są one zamienne, ponieważ profile gwintów i wartości skoku różnią się. Przed przystąpieniem do wymiany należy zawsze używać miernika do gwintów lub suwmiarki.

Co oznacza M10x1,5?

M10x1,5 oznacza śrubę metryczną o nominalnej średnicy głównej 10 mm i skoku gwintu 1,5 mm. Skok to odległość od jednego grzbietu nici do następnego. Przy każdym pełnym obrocie śruba przesuwa się o 1,5 mm wzdłuż swojej osi.

Jakiego rozmiaru gwintu należy użyć w przypadku stali konstrukcyjnej?

W przypadku stali konstrukcyjnej w Ameryce Północnej należy stosować grube śruby calowe w rozmiarach 1/2-13, 5/8-11, 3/4-10 lub 1-8, w zależności od obciążenia. W przypadku projektów metrycznych użyj M10x1,5, M12x1,75 lub M16x2,0. Dopasuj śrubę do klasy wytrzymałości określonej przez inżyniera.