ブログ

ブログ小ねじの設計についてすべてのエンジニアが知っておくべきこと

小ねじの設計についてすべてのエンジニアが知っておくべきこと

What Every Engineer Needs to Know About Machine Screw Thread Design

ねじ山は、状況によっては確実に結合するために使用されるエンジニアリングの基本原理です。. エリアスペースを含むあらゆる分野で使用されています。, および自動車産業の参加目的. ねじ山の知識, エンジニアが望む最大限の結果を得るためには、使用される材料と製造プロセスが非常に重要です. これは、ねじの種類から使用する材料に至るまで、あらゆる詳細が説明されており、読者がねじの設計をしっかりと理解できるようにするねじ設計ガイドです。.

小ねじとは?

小ねじ山は、ねじ穴やねじ穴にねじ込むことを目的とした円筒シャフトの周囲を取り囲む螺旋状の外部または内部の空洞または隆起部です。 ナット. これらのねじ山はどちらも、ユーザーが機械的な力をねじ山に通すことができるほか、さまざまなシステム部材間の締結具全体が確実に繰り返し確実に係合することを保証します。.

ねじ山の標準化, すべての機械要素と同様に, 機械設計と製造の複雑な手順を整理することが重要です, 小ねじのねじ山も同様にプロセスに対して標準的です.

さまざまな小ねじの種類

これらのタイプには以下が含まれる場合があります:

1. 統一ねじ規格 (UTS)

米国とカナダで最も使用されているスレッドの 1 つ, 大ピッチねじと小ピッチねじの両方で構成されています. システムはインチあたりのねじ山数で数値化されます。 (TPI) 産業環境や家庭環境で一般的に利用されています.

2. メートルねじ (ISO)

標準および一般的に実装されているモデルとグローバルに交換可能, 直径とピッチをミリメートル単位で表します。. 国際標準化機構は、ヨーロッパおよび世界のほとんどの国で使用されている ISO メートルねじの標準化を実施しました。.

3. アクメスレッド

動力伝達用途に最もよく使用されます, ほとんどの場合、強度を高める台形の断面形状をしていることがわかります。. Acme ねじは高い軸方向荷重に耐えられると考えられています, 滑らかな動きを示し、メカニカルジャッキやリードスクリューに使用できます。.

4. バットレススレッド

これは特に、アプリケーションが一方向にのみかなりの力がかかり、主に大型機械で使用される状況を対象としています。. バットレスねじ山の断面形状は、ある種類の荷重に耐えるために、一方の面でバーに対して急な角度を形成するような形状になっています。.

5. 角ネジ

特にジャッキやプレスによく見られる、動力伝達の高効率が求められる場合に使用されます。. 最も単純な四角ねじは、ねじ山形状が正方形であり、他のねじ山形状と比較して摩擦と摩耗が最も少なく、アキシアル荷重の用途に最適です。.

小ねじのねじ山はどのようにして作られるのか?

小ねじのねじ山を作成する最も一般的な方法は次のとおりです。:

1. ねじ切り

刃物でワークのねじ山を切ってねじ山を作る昔ながらの技術です。. ゆっくりと着実に必要な寸法にねじを形成します。. このプロセスの利点は、限られたスレッド生産または個別のスレッド生産でのスレッドの作成には効率的であることですが、大量のスレッドを生産しようとしている場合、これはそれほど効率的ではないか、経済的でさえない可能性があります。.

2. ねじ転造

ねじ転造は、さまざまな種類のダイスがワークピースを回転させて圧縮し、切削せずにワークピースの表面にねじ山の形状を押し付ける冷間成形プロセスです。. この方法はより強力な糸を作成し、材料の粒子構造を維持するため、大量生産に最もよく使用されます。. しかし, ねじ転造は、特に大量生産による一部のねじの製造において、より効率的かつ経済的です。.

3. ねじ研削

精密ねじ, 特に細いねじや高精度のねじの場合, 必要とされています, フラーねじはねじ研削によって製造されます. この過程で, 別の部品に取り付けることができるように、砥石を使用して高い精度でねじ山を切ります。. これは、工具に必要な精密ねじを切り出すためによく適用されます。, 機械, と楽器.

5. ねじ山形成

これも、特殊な形状の金型を使用して材料をネジの形状に再成形する冷間成形プロセスです。. ねじ成形は比較的柔らかい材料に適用され、成形されたねじが自由に流れ、均一に正しい幾何学的形状が得られます。.

6. 糸の鋳造または成形

まだ, 大規模で複雑なアプリケーション向け, 一部の小ねじは直接鋳造または成形によって作られています。. この技術は、所定のねじ山プロファイルを含む金型内で溶融した材料を鋳造するプロセスです。. 精密ねじには使用されませんが、, この方法は、低価格製品に使用されるねじ山が多い部品に有効です。.

小ねじの完全な設計ガイド

小ねじのねじ山を設計する際の重要な点は次のとおりです。:

1. ねじサイズの選択

小ねじの設計における最初のパラメータは、適切なサイズであることです。, それは直径です (メジャーとマイナー), ピッチ (糸山の隙間), そして糸の長さ.

使用される標準ねじサイズはメートル法に基づいています。 (ISO) 標準またはユニファイねじ標準 (UTS) 使用する適切なサイズは用途によって異なります, 必要な強さ, 他のパーツとの互換性.

2. スレッドクラス

ねじクラスとは、ねじとナットの間の隙間またははめあいを意味します。. これは、負荷がかかっている状態でスレッドが互いに適切に係合することを保証するために重要です。.

  • クラス 1:ルーズフィット, 建設ブロックを素早く固定するために使用されます.
  • クラス 2: 汎用フィット, これは最も広く使用されているフィットです.
  • クラス 3:特殊用途向けの高レベルの適合精度が特徴.

3. ねじピッチ

ピッチは一方のねじともう一方のねじの間の距離です; それは組み立ての容易さに加えて、気密性、ひいては接合部の強度を決定します。.

  • 並目ねじ: ピッチが広く、場所で活躍します。, ケーブルの迅速かつ簡単な取り付けまたは取り外しが必要な場合.
  • 細目ねじ: 比較的小さいサイズで入手可能です, より優れた強度と振動からの保護を提供します, しかし、それらを修正するのはより困難であることが判明する可能性があります.

4. ねじ公差

許容偏差は、ねじの寸法を調整できる範囲とも言えます。. 高精度の部品設計では、穴による過度の緩みやそれに伴う干渉の限界が発生しないように、より厳密な公差が求められます。.

5. 材料の選択

ネジの材質はネジのデザインを大きく左右します. 十分な強度を提供する必要があります, 耐久性があり、材料の用途に必要な摩耗や腐食に耐えます。. 例として, ステンレス鋼 腐食品質を改善するためによく使用されます, その間, 一方で, 合金鋼を使用すると高強度が得られます.

6. ねじの形状と形状

各スレッドには、選択できる特定のプロファイルがあります。, 三角形を含む, 四角, そしてバットレスのもの. ねじ山の形状は目的の機能と一致する必要があります:

  • 三角ねじは、小ねじ、ボルト、ねじ、ボルト、小ねじに最もよく使用されます。.
  • 角ネジは動力伝達の効率を高める必要がある箇所に適用されます。.
  • バットレス スレッドは、コンポーネントに一方向の力がかかる場合に最適です。.

7. ネジ部の潤滑

ネジ部分の摩擦を軽減すると、より多くのファスナーの組み立てが容易になり、耐久性が向上します。. 機械ねじの焼き付き防止には、ねじのかじりや摩耗を軽減するためにグリースまたはオイルが使用されます。.

それで, 以下は、小ねじのねじ山に関する設計上の考慮事項の概要です。:

側面 説明
番手 直径, ピッチ, そして長さ. 一般的なサイズ: M, UNC, UNF.
スレッドクラス 許容範囲: クラス 1 (ゆるい), クラス 2 (一般的な), クラス 3 (正確な).
ねじピッチ 粗い (簡単な組み立て), 大丈夫 (より強い, 正確な).
ねじ公差 バリエーション: 6精度のための H/6G, 一般用途向けに幅が広い.
材料の選択 鋼鉄 (炭素, ステンレス), アルミニウム, 強度のニーズに基づいた真鍮.
ねじの形状 形状: 三角 (一般), 四角 (効率的), 台形 (アクメ).
強さ スレッドが大きいほど強度が高くなります, ただし剥がす危険がある.
潤滑 グリース/オイルは摩擦と摩耗を軽減します.
製造プロセス 切断, ローリング (もっと早く, より強い), または研削.
フィット スレッドをアプリケーションに一致させる: 強度的には大丈夫, 一般用粗目.

M2.5の意味は何ですか?, M3, M3.5M4, M5?

これらの指定はメートルねじサイズを示します, ここで、「M」は「メートル法」を表し、その後に続く数字はネジの呼び径をミリメートル単位で表します。. 例えば:

  • 5: 直径のネジ 2.5 ミリメートル.
  • M3: の付いたネジ 3 直径mm.
  • 5: 7.35んん; ねじには作動部分としてねじ山があり、その典型的な直径サイズは次のとおりです。 3.5 んん.
  • M4: の付いたネジ 4 直径mm.
  • M5: の付いたネジ 5 直径mm.

数字は外径を表します。 ネジまたはボルト ピッチ中に, または、スレッド間の距離は通常独立して与えられます. これらのサイズは、特に他の機器との標準化が必要な用途で広く採用されています。.

小ねじの長所

その長所は次のとおりです:

  1. インターフェースがこれらの部品と安全に接続されていることを確認してください.
  2. 短時間で組み立てたり分解したりするのにある程度便利である必要があります。.
  3. 張力と圧力の調整を柔軟に行うのに理想的です.
  4. 互換性が促進される場合に一般的に採用されます.
  5. 設計に応じて、アキシアル方向およびラジアル方向の荷重条件に対処可能.

小ねじの限界

  1. これは、継続的に使用すると、その特定のコンポーネントのネジ山が摩耗することを意味します。.
  2. 高トルク下ではストリッパーの影響を受けやすい.
  3. フィット感 – 適切なフィット感を実現するには非常に正確な製造が必要です.
  4. 高速アプリケーションにはあまり適していません.
  5. 磨耗しやすく、腐食などの環境要因の影響を受ける可能性があります。.

小ねじの用途

  • 自動車エンジン組立.
  • 装置と機械化の維持.
  • 携帯用機器および機械、その他の電気および電子機器.
  • ボディなどの追加用途 (工事).
  • 以下を含む家庭用品; 家具, 冷蔵庫, テレビ, 等.

結論

機械のねじ山は、信頼性の高い締結を提供するエンジニアリングの基本要素です, 調整, 業界のさまざまな分野で使用される互換性. 各種小ねじの知識, それぞれのタイプの長所と短所により、作業に適した小ねじを選択できる可能性が高まり、効率が向上します。, 耐久性, そして信頼性.

よくある質問

並目ねじや細目ねじとは何を意味しますか?

並目ネジとボルトは取り付けが簡単でより堅牢ですが、細ネジ部材はより優れた精度と強度を提供します。.

小ねじのねじ山を形成するために使用されるもの?

標準タイプにはステンレスタイプとカーボンタイプがあります, アルミニウム, そして真鍮.

ネジサイズ表を勲章のように身につけてください 正しいサイズ表を計算するにはどうすればよいですか?

ねじサイズは、ねじ計算機を使用するか、実際のパイプの使用状況に応じて適切なサイズを決定できる標準チャ​​ートと比較することで測定できます。.

小ねじ山の巻き込みを防ぐにはどうすればよいですか?

再度見直し、適切なトルクと潤滑剤を塗布してください。; 正確な種類の素材と糸の組み合わせを選択する.

 

読み込み中

前の投稿

リバースエンジニアリングとは何ですか、そしてどのように機能しますか?

次の投稿

マイクロメーター, その部品, 高品質の部品を作るためにそれが重要な理由

返信を残す

あなたのメールアドレスが公開されることはありません. 必須フィールドは、マークされています *

Let's Start A New Project Today

今すぐお問い合わせを送信してください

    入力を開始すると、探している投稿が表示されます.