Roscas de parafuso são princípios básicos de engenharia usados para união segura em algumas situações. Eles são usados em todos os campos imagináveis, incluindo espaço de área, e indústrias automobilísticas para fins de adesão. Conhecimento das roscas dos parafusos, materiais utilizados e processos de fabricação são muito importantes para o engenheiro obter o máximo resultado desejado. Este é um guia de design de rosca com todos os detalhes, desde os tipos de rosca até o material a ser usado, sendo explicados, dando ao leitor uma boa compreensão do design da rosca do parafuso..
O que é rosca de parafuso de máquina?
Uma rosca de parafuso de máquina é uma cavidade externa ou interna ou crista em forma de espiral que envolve a circunferência de um eixo cilíndrico que se destina a aparafusar um furo roscado ou noz. Ambas as roscas permitem que o usuário passe forças mecânicas através delas e também garantem o engate seguro e repetido dos fixadores gerais entre vários membros do sistema.
Padronização de roscas de parafuso, bem como todos os elementos mecânicos, é importante organizar os complicados procedimentos de projeto mecânico e produção, roscas de parafusos de máquina também são canônicas para o processo.
Diferentes tipos de rosca de parafuso de máquina
Esses tipos podem incluir:
1. Padrão de thread unificado (UTS)
Um dos fios mais empregados nos Estados Unidos e Canadá, compreende roscas de passo grande e pequeno. O sistema é quantificado pelos fios por polegada (TPI) e é comumente utilizado em ambientes industriais e domésticos.
2. Thread Métrico (ISO)
Intercambiável globalmente com o modelo padrão e comumente implementado, descreve o diâmetro e o passo em milímetros. A Organização Internacional de Padronização realizou a padronização da rosca métrica ISO que está em uso na Europa e na maioria dos outros países do mundo.
3. Tópico Acme
Mais comumente usado para aplicações de transmissão de energia, encontrado principalmente para ter uma forma de seção transversal trapezoidal que fornece mais resistência. Considera-se que as roscas Acme suportam altas cargas axiais, exibe movimento suave e pode ser usado em macacos mecânicos e parafusos de avanço.
4. Fio de contraforte
É especialmente indicado para circunstâncias onde uma aplicação tem uma força considerável em apenas uma direção e é usada principalmente em máquinas grandes. A forma da seção transversal da rosca do contraforte é tal que em uma face ela forma um ângulo acentuado contra a barra para suportar um tipo de carga.
5. Fio Quadrado
É usado principalmente onde se deseja alta eficiência na transmissão de energia, o que é comum em tomadas e prensas. As roscas quadradas mais simples têm perfis de rosca em formato quadrado e apresentam menor atrito e desgaste em comparação com outros perfis de rosca; são mais adequadas para aplicações de carga axial.
Como é produzida a rosca em parafusos de máquina?
Os métodos mais comuns para fazer roscas de parafusos para máquinas incluem:
1. Corte de linha
Esta é uma técnica antiquada em que uma ferramenta de corte corta roscas na peça de trabalho para criar as roscas. Forma roscas de forma lenta e constante nas dimensões exigidas. A vantagem deste processo é que é eficiente para a criação de fios numa produção limitada ou individual, mas se se pretende produzir fios em grandes quantidades, então isto pode não ser tão eficiente ou mesmo económico..
2. Rolamento de linha
A laminação de roscas é um processo de conformação a frio no qual vários tipos de matrizes giram e comprimem uma peça de trabalho para impor a forma da rosca em sua superfície sem cortá-la.. Este método cria fios mais fortes e é mais frequentemente usado para produção em massa porque mantém a estrutura granular do material. No entanto, a laminação de roscas é mais eficiente e econômica para a produção de algumas roscas, especialmente na produção em massa.
3. Moagem de rosca
Roscas de precisão, especialmente quando roscas finas ou altamente precisas, são necessários, As roscas de Fuller são produzidas por retificação de roscas. Nesse processo, um rebolo é empregado para rosquear com um grande nível de precisão para que possa caber em outra peça. Isto é frequentemente aplicado para produzir roscas de precisão, como aquelas exigidas em ferramentas, máquinas, e instrumentos.
5. Formação de rosca
Este é outro processo de conformação a frio no qual o material é remodelado em forma de rosca usando matrizes de formato especial.. A formação de rosca é aplicada a materiais que são relativamente macios, permitindo o fluxo livre de roscas moldadas e uma forma geométrica uniformemente correta.
6. Fundição ou Moldagem de Fio
Ainda, para aplicações maiores e mais complexas, algumas roscas de parafusos de máquina são feitas por fundição direta ou moldagem. Esta técnica é o processo de fundição de material fundido em um molde contendo um perfil de rosca pré-determinado.. Embora não sejam usados em parafusos de precisão, este método é útil para peças com muitas roscas usadas em produtos de baixo custo.
Um guia completo de projeto de roscas de parafusos de máquinas
Os principais aspectos do projeto de roscas de parafusos de máquinas são os seguintes:
1. Seleção do tamanho da linha
O primeiro parâmetro para o projeto da rosca do parafuso da máquina é ter um tamanho adequado, isso é diâmetro (maior e menor), tom (espaço entre a crista da linha), e comprimento do fio.
Os tamanhos de rosca padrão usados são métricos com base no (ISO) padrão ou padrão de thread unificado (UTS) e o tamanho certo a ser usado depende da aplicação, a força necessária, e compatibilidade com outras peças.
2. Classe de thread
Classe de rosca significa a folga ou ajuste entre o parafuso e a porca. Isto é importante para garantir que as roscas se encaixem adequadamente umas nas outras sob carga.
- Aula 1:Ajuste solto, usado para fixação rápida de blocos de construção.
- Aula 2: Ajuste de uso geral, este é o ajuste mais utilizado.
- Aula 3:Característica do alto nível de precisão de ajuste para aplicações especializadas.
3. Passo da linha
O passo é a distância entre um fio e outro; determina a estanqueidade e, portanto, a resistência da junta, além da facilidade de montagem.
- Fios Grossos: Têm um tom maior e são úteis em alguns lugares, onde é necessária a montagem ou desmontagem rápida e fácil dos cabos.
- Fios Finos: Eles estão disponíveis em um tamanho relativamente pequeno, o que dá maior resistência e proteção contra vibrações, mas eles podem ser mais difíceis de corrigir.
4. Tolerância de rosca
O desvio permitido também pode ser descrito como a faixa dentro da qual as dimensões das roscas podem ser ajustadas. O projeto de peças de alta precisão exige tolerâncias mais estreitas para que os furos não permitam a ocorrência de folga excessiva ou o limite correspondente de interferência.
5. Seleção de Materiais
O material do parafuso determina muito o desenho da rosca. Deve fornecer força adequada, e durabilidade e resistir ao desgaste e à corrosão necessários para a aplicação do material. Como exemplo, Aço inoxidável é freqüentemente empregado para melhorar as qualidades de corrosão, enquanto, por outro lado, alloy steels can be used to benefit high strength.
6. Forma e geometria da rosca
Each of the threads has its specific profile that can be chosen, including triangular, quadrado, and buttress ones. The geometry of the thread must match the intended function:
- Triangular threads are most of use in the machine screws and bolts and screws and bolts and machine screws.
- Square threads are applied where greater efficiency for the power transmission is needed.
- The buttress thread is best suited where you have a unidirectional force applied to the component.
7. Lubrificação de rosca
Reducing friction at the threaded areas will improve the ease of assembling more of the fasteners and their durability. Anti-seize of mechanical threads involves grease or oil used to reduce thread galling and wear.
Então, a seguir está o resumo da consideração de projeto para as roscas dos parafusos da máquina:
| Aspecto | Descrição |
| Tamanho da rosca | Diâmetro, tom, e comprimento. Tamanhos comuns: M, UNC, UNF. |
| Classe de thread | Tolerância: Aula 1 (solto), Aula 2 (em geral), Aula 3 (preciso). |
| Passo da linha | Grosso (fácil montagem), multar (mais forte, preciso). |
| Tolerância de rosca | Variações: 6H/6G para precisão, mais amplo para uso geral. |
| Seleção de Materiais | Aço (carbono, inoxidável), alumínio, e latão com base nas necessidades de resistência. |
| Formulário de Tópico | Formas: Triangular (comum), quadrado (eficiente), trapezoidal (Acme). |
| Força | Fios maiores = mais fortes, mas corre o risco de despir. |
| Lubrificação | Graxa/óleo reduz o atrito e o desgaste. |
| Processo de manufatura | Corte, rolando (mais rápido, mais forte), ou moagem. |
| Ajustar | Combine threads com o aplicativo: bom para força, grosso para uso geral. |
Qual é o significado de M2.5, M3, M3.5M4, M5?
Essas designações indicam tamanhos de rosca métrica, onde o “M” significa “Métrico” e o número que vem depois refere-se ao diâmetro nominal do parafuso em milímetros. Por exemplo:
- 5: Um parafuso com diâmetro de 2.5 milímetros.
- M3: Um parafuso com 3 mm diâmetro.
- 5: 7.35milímetros; Um parafuso tem roscas como peça de trabalho e seus tamanhos de diâmetro típicos são 3.5 milímetros.
- M4: Um parafuso com 4 mm diâmetro.
- M5: Um parafuso com 5 mm diâmetro.
O número refere-se ao diâmetro externo do parafuso ou parafuso enquanto o campo, ou a distância entre os fios geralmente é fornecida de forma independente. Esses tamanhos são amplamente empregados em aplicações especialmente onde a padronização com outros equipamentos é desejada.
Prós da rosca de parafuso de máquina
Seus prós são dados a seguir:
- Certifique-se de que a interface tenha uma conexão segura com essas peças.
- Eles devem ser convenientes para montar e desmontar em um curto período.
- É ideal para proporcionar flexibilidade nos ajustes de tensão e pressão.
- Geralmente adotado onde a compatibilidade é incentivada.
- Condições de carga axial e radial podem ser abordadas dependendo do projeto.
Limitações da rosca do parafuso da máquina
- Isto significa que com o uso sucessivo as roscas desse componente específico se desgastam.
- Suscetível ao stripper sob alto torque.
- Ajuste – exige fabricação muito precisa para obter o ajuste certo.
- Não é muito adequado para aplicações de alta velocidade.
- Pode ser propenso ao desgaste e provavelmente é afetado por fatores ambientais como corrosão.
Aplicação de rosca de máquina
- Montagem de motores automotivos.
- Aparelho de sustentação e mecanização.
- Aparelhos e máquinas portáteis e outros dispositivos elétricos e eletrônicos.
- Usos adicionais como bodying (construção).
- Itens domésticos que incluem; mobília, geladeiras, aparelhos de televisão, etc..
Conclusão
As roscas dos parafusos das máquinas são elementos básicos na engenharia, proporcionando fixação confiável, ajuste, e intercambialidade usada em diferentes ramos da indústria. Conhecimento de vários tipos de roscas de parafusos de máquinas, e as vantagens ou desvantagens de cada tipo melhoram as chances de selecionar as roscas de parafuso de máquina certas para o trabalho, aumentando assim sua eficiência, durabilidade, e confiabilidade.
Perguntas frequentes
O que significa quando dizemos fios grossos ou fios finos?
Parafusos e porcas com rosca grossa são mais fáceis de encaixar e mais robustos, enquanto membros com rosca fina proporcionam melhor precisão e resistência.
O que é usado para formar roscas em parafusos de máquinas?
Os tipos padrão incluem tipos inoxidáveis e tipos de carbono, alumínio, e latão.
Use aquela tabela de tamanho de linha como um distintivo de honra, como faço para calcular o correto?
O tamanho da rosca pode ser medido usando uma calculadora de rosca ou comparando-a com uma tabela padrão onde o tamanho correto pode ser determinado dependendo do uso real do tubo.
O que posso fazer para evitar o desgaste das roscas dos parafusos da máquina?
Revisite e aplique torque e lubrificantes adequados e; escolha o tipo exato de combinação de materiais e linhas.
