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Ciò che ogni ingegnere deve sapere sulla progettazione della filettatura della macchina

What Every Engineer Needs to Know About Machine Screw Thread Design

I fili a vite sono principi di base dell'ingegneria utilizzati per unire sicuro in alcune situazioni. Sono usati in ogni campo immaginabile, incluso lo spazio dell'area, e industrie automobilistiche per unione di scopi. Conoscenza dei fili della vite, I materiali utilizzati e i processi di produzione sono molto importanti per l'ingegnere ottenere i risultati massimi desiderati. Questa è una guida al design del filo con questo ogni dettaglio dai tipi di filo al materiale da utilizzare viene spiegato dando al lettore una comprensione del thread a vite.

Cos'è il filo della vite della macchina?

Una filettatura a vite della macchina è una cavità o una cresta esterna o interna di una forma a spirale che circonda la circonferenza di un albero cilindrico che è destinato a avvitare in un foro filettato o noce. Entrambi questi thread consentono all'utente di superare le forze meccaniche attraverso di esse e garantire anche l'impegno sicuro e ripetuto dei dispositivi di fissaggio complessivi tra i vari membri del sistema.

Standardizzazione delle filettature della vite, così come tutti gli elementi meccanici, è importante organizzare le complicate procedure di progettazione e produzione meccanica, Anche i fili della vite della macchina sono canonici al processo.

Tipi di filettatura a vite della macchina diversi

Questi tipi possono includere:

1. Standard di thread unificato (UTS)

Uno dei thread più impiegati negli Stati Uniti e in Canada, Comprende fili di pitch grandi e piccoli. Il sistema è quantificato dai thread per pollice (TPI) ed è comunemente utilizzato nell'industria e negli ambienti domestici.

2. Filo metrico (ISO)

Intercambiabile a livello globale con il modello standard e comunemente implementato, Descrive il diametro e il tono in millimetri. L'organizzazione internazionale per la standardizzazione ha effettuato la standardizzazione del filo metrico ISO in uso in Europa e nella maggior parte degli altri paesi del mondo.

3. Thread acme

Più comunemente usato per applicazioni di trasmissione di potenza, per lo più si trova ad avere una forma in sezione trasversale trapezoidale che fornisce maggiore resistenza. Si ritiene che le filettature Acme sostengano carichi assiali elevati, presenta un movimento fluido e può essere utilizzato in martinetti meccanici e viti di comando.

4. Filatura del contrafforte

È particolarmente indicato per circostanze in cui un'applicazione esercita una forza considerevole in una sola direzione e viene utilizzato principalmente in macchine di grandi dimensioni. La forma della sezione trasversale del filo del contrafforte è tale che su una faccia forma un angolo ripido contro la barra per resistere a un tipo di carico.

5. Filo quadrato

Viene utilizzato in particolare dove è richiesta un'elevata efficienza nella trasmissione della potenza, cosa comune nei martinetti e nelle presse. I fili quadrati più semplici hanno profili di fili a forma quadra.

Come viene prodotto il filo su viti a macchina?

I metodi più comuni per la creazione di filettature per vite di macchina includono:

1. Taglio del filo

Questa è una tecnica vecchio stile in cui uno strumento di taglio taglia i fili sul pezzo per creare i fili. Forma i fili lentamente e costantemente alle dimensioni richieste. Il vantaggio di questo processo è che è efficiente per la creazione di thread in una produzione limitata o nella singola produzione, ma se si sta cercando di produrre thread in grandi quantità, questo potrebbe non essere così efficiente o anche economico.

2. Rotolamento del filo

Il rotolamento del filo è un processo di formazione fredda in cui vari tipi di stampi ruotano e comprimono un pezzo per imporre la forma del filo sulla sua superficie senza tagliarla. Questo metodo crea fili più forti e viene spesso utilizzato per la produzione di massa perché mantiene la struttura del grano del materiale. Tuttavia, Il rotolamento del filo è più efficiente ed economico per la produzione di alcuni fili soprattutto attraverso la produzione di massa.

3. Macinazione del filo

Thread di precisione, in particolare quando thread snelli o altamente accurati, sono necessari, I thread di Fuller sono prodotti dalla macinazione del thread. In questo processo, Viene impiegato una ruota di macinazione per infilare a un ottimo livello di precisione in modo che possa adattarsi a un'altra parte. Questo viene spesso applicato per scoprire thread di precisione come quelli richiesti negli strumenti, macchine, e strumenti.

5. Formazione della discussione

Questo è un altro processo di formazione fredda in cui il materiale viene rimodellato in una forma di filo utilizzando stampi appositamente a forma di. La formazione del filo viene applicata a materiali che sono relativamente morbidi consentendo il libero flusso di fili a forma e la forma geometrica uniformemente corretta.

6. Casting o stampaggio del filo

Ancora, per applicazioni più grandi e più complesse, Alcune filettature a vite a macchina sono realizzate mediante fusione o stampaggio diretto. Questa tecnica è il processo di fusione di materiale fuso in uno stampo contenente un profilo del filo predeterminato. Mentre non sono usati in viti di precisione, Questo metodo si rivela utile per le parti con molti fili utilizzati in prodotti a basso costo.

Una guida di progettazione completa delle filettature della vite della macchina

Gli aspetti chiave della progettazione dei fili della vite della macchina sono i seguenti:

1. Selezione delle dimensioni del filo

Il primo parametro per la progettazione della filettatura della vite della macchina ha una dimensione adeguata, Questo è diametro (maggiore e minore), pece (spazio tra la cresta del filo), e lunghezza del filo.

Le dimensioni della filettatura standard utilizzate sono metriche basate su (ISO) standard o standard di filettatura unificata (UTS) e la dimensione giusta da utilizzare dipende dall'applicazione, la forza richiesta, e compatibilità con altre parti.

2. Classe di fili

Classe filettatura indica il gioco o l'adattamento tra la vite e il dado. Questo è importante per garantire che le filettature si incastrino correttamente tra loro sotto carico.

  • Classe 1:Vestibilità ampia, utilizzato per il fissaggio rapido dei blocchi di costruzione.
  • Classe 2: Adatto per uso generale, questa è la vestibilità più utilizzata.
  • Classe 3:Caratteristica dell'elevato livello di precisione di adattamento per applicazioni specializzate.

3. Thread pitch

Il passo è la distanza tra un filo e l'altro; determina la tenuta e quindi la robustezza del giunto oltre alla facilità di montaggio.

  • Fili grossi: Avere un tono più grande e sono utili in alcuni punti, dove è richiesto il montaggio veloce e facile o lo smantellamento dei cavi.
  • Fili fini: Sono disponibili in relativamente piccolo, che dà maggiore resistenza e protezione dalle vibrazioni, ma potrebbero rivelarsi più impegnativi da risolvere.

4. Tolleranza del filo

La deviazione consentita può anche essere descritta come l'intervallo all'interno del quale è possibile regolare le dimensioni dei thread. Parti ad alta accuratezza La progettazione richiede tolleranze più ravvicinate in modo che i fori non consentano un'eccesso di allentamento o si verificano il corrispondente limite di interferenza.

5. Selezione dei materiali

Il materiale della vite determina notevolmente il design del filo. Deve fornire una resistenza adeguata, e durata e resistere all'usura e alla corrosione necessarie per l'applicazione del materiale. Come esempio, Acciaio inossidabile è spesso impiegato per migliorare le qualità della corrosione, Mentre, d'altra parte, gli acciai legati possono essere utilizzati per beneficiare dell'elevata resistenza.

6. Forma del filo e geometria

Ciascuno dei fili ha il suo profilo specifico che può essere scelto, compreso triangolare, piazza, e quelli di contrafforte. La geometria della filettatura deve corrispondere alla funzione prevista:

  • Le filettature triangolari sono maggiormente utilizzate nelle viti e nei bulloni della macchina, nelle viti, nei bulloni e nelle viti della macchina.
  • Le filettature quadre vengono applicate laddove è necessaria una maggiore efficienza per la trasmissione della potenza.
  • La filettatura di rinforzo è più adatta quando al componente viene applicata una forza unidirezionale.

7. Lubrificazione del filo

Ridurre l'attrito nelle aree filettate migliorerà la facilità di assemblare più elementi di fissaggio e la loro durata. L'antigrippaggio delle filettature meccaniche prevede l'uso di grasso o olio per ridurre il grippaggio e l'usura delle filettature.

COSÌ, Di seguito è riportato il riepilogo della considerazione di progettazione per le filettature della vite della macchina:

Aspetto Descrizione
Dimensione filettatura Diametro, pece, e lunghezza. Dimensioni comuni: M, UNC, Unf.
Classe di fili Tolleranza: Classe 1 (sciolto), Classe 2 (generale), Classe 3 (preciso).
Thread pitch Grossolano (Assemblaggio facile), Bene (più forte, preciso).
Tolleranza del filo Variazioni: 6H/6G per precisione, più ampio per uso generale.
Selezione dei materiali Acciaio (carbonio, inossidabile), alluminio, e ottone in base alle esigenze di forza.
Forma del filo Forme: Triangolare (comune), piazza (efficiente), trapezoidale (Acme).
Forza Thread più grandi = più forte, ma stripping del rischio.
Lubrificazione Grasso/olio riduce l'attrito e l'usura.
Processo di fabbricazione Taglio, rotolamento (Più veloce, più forte), o macinare.
Adatto Abbinare i thread all'applicazione: bene per forza, grossolano per uso generale.

Qual è il significato di M2.5, M3, M3.5m4, M5?

Queste designazioni indicano le dimensioni del filo metrico, Laddove la "M" sta per "metrica" ​​e il numero che viene dopo si riferisce al diametro nominale della vite in millimetri. Per esempio:

  • 5: Una vite con un diametro di 2.5 millimetri.
  • M3: Una vite con a 3 diametro mm.
  • 5: 7.35mm; Una vite ha fili come parte di lavoro e le loro dimensioni del diametro tipiche sono 3.5 mm.
  • M4: Una vite con a 4 diametro mm.
  • M5: Una vite con a 5 diametro mm.

Il numero si riferisce al diametro esterno del vite o bullone mentre il campo, oppure la distanza tra i fili viene solitamente fornita in modo indipendente. Queste dimensioni sono ampiamente utilizzate in applicazioni in particolare dove si desidera la standardizzazione con altre apparecchiature.

Pro della filettatura della vite della macchina

I suoi pro sono indicati come segue:

  1. Assicurarsi che l'interfaccia abbia una connessione sicura con queste parti.
  2. Dovrebbero essere abbastanza comodi da montare e smontare in un breve periodo.
  3. È ideale per fornire flessibilità nelle regolazioni di tensione e pressione.
  4. Generalmente adottato laddove è incoraggiata la compatibilità.
  5. Le condizioni di carico assiale e radiale possono essere affrontate a seconda del progetto.

Limitazioni della filettatura della vite della macchina

  1. Ciò significa che con l'utilizzo successivo le filettature di quel particolare componente si usurano.
  2. Sensibile allo stripper in caso di coppia elevata.
  3. Adatta: richiedere una produzione molto accurata per ottenere la soluzione giusta.
  4. Non molto adatto per applicazioni ad alta velocità.
  5. Può essere soggetto a indossare e strappare e probabilmente è influenzato da fattori ambientali come la corrosione.

Applicazione della filettatura della vite della macchina

  • Gruppo motore automobilistico.
  • Apparato e meccanizzazione di sostegno.
  • Elettrodomestici e macchinari portatili e altri dispositivi elettronici ed elettronici.
  • Usi aggiuntivi come la corpicio (costruzione).
  • Articoli domestici che includono; mobilia, frigoriferi, Set televisivi, eccetera.

Conclusione

Le filettature delle viti delle macchine sono elementi di base in ingegneria che forniscono un fissaggio affidabile, Regolazione, e intercambiabilità utilizzata in diverse filiali dell'industria. Conoscenza di vari tipi di filettature a vite della macchina, e i vantaggi o gli svantaggi di ciascun tipo migliorano le possibilità di selezionare le filetti di vite della macchina giusta per il lavoro aumentando così la sua efficienza, durabilità, e affidabilità.

Domande frequenti

Cosa significa quando diciamo thread grossolani o thread fini?

Le viti e i bulloni grossolani sono più facili da adattarsi e più robusti mentre i membri filettati forniscono una migliore precisione e resistenza.

Ciò che viene utilizzato per formare fili su viti di macchine?

I tipi standard includono tipi inossidabili e tipi di carbonio, alluminio, e ottone.

Indossa quella tabella delle dimensioni del filo come un badge d'onore come calcolo quello corretto?

La dimensione della filettatura può essere misurata utilizzando un calcolatore della filetta.

Cosa posso fare per evitare la rettatura delle filettature della vite della macchina?

Rivisitare e applicare coppia e lubrificanti adeguati e; Scegli il tipo esatto di combinazioni di materiale e filo.

 

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