جهش تولید با مشارکت مردم

انواع پیچ و مهره چیست؟ راهنمای کامل شناخت مدل‌ها، کاربردها و تفاوت‌ها

انواع پیچ و مهره‌ها، کاربردها، درجه‌ها، اندازه‌ها و ابعاد آن‌ها آشنا شوید

پیچ‌ها اتصال‌دهنده‌های رزوه‌داری هستند که دارای رزوه‌های نریِ بیرونی می‌باشند. آن‌ها با مهره‌ها جفت می‌شوند؛ مهره‌هایی که دارای رزوه‌های مادگی ــ یعنی رزوه‌های داخلی ــ هستند.

هم پیچ و هم مهره قطعاتی را که به هم متصل می‌شوند دربر می‌گیرند و نگه می‌دارند و بدین ترتیب یک اتصال پیچی ایجاد می‌کنند؛ همچنین مهره از حرکت محوری جلوگیری می‌کند.

عملکرد اتصال پیچی به نیروی گیره‌ای محوری‌ای بستگی دارد که توسط مهره ایجاد می‌شود و نیز به ساقِ پیچ، که مانند میله‌ای عمل می‌کند و اتصال را در برابر نیروهای برشیِ جانبی تحت فشار نگه می‌دارد. به همین دلیل است که بسیاری از ساق‌های پیچ بدون رزوه هستند ــ زیرا در این حالت میله‌ای مستحکم‌تر ایجاد می‌شود.

چه زمانی از پیچ و چه زمانی از پیچ‌ومهره استفاده کنیم
پیچ در برابر پیچ‌ومهره

بسیاری از افراد تصور می‌کنند تفاوت پیچ و پیچ‌خودکار فقط در ابزار نصب آن‌هاست؛ مثلاً پیچ‌گوشتی برای پیچ و آچار برای پیچ شش‌گوش. اما این تصور همیشه درست نیست.

در واقع برخی پیچ‌ها سری مشابه پیچ‌گوشتی دارند و با پیچ‌گوشتی بسته می‌شوند. از طرف دیگر، بعضی پیچ‌های خودکار هم همراه مهره استفاده می‌شوند. بنابراین مرز مشخص و قطعی بین این دو وجود ندارد و در برخی کاربردها این تعاریف با هم هم‌پوشانی دارند.

تفاوت پیچ و پیچ‌خودکار (Bolt vs Screw)
وقتی قطعه‌ای با مهره بسته می‌شود، آن را «پیچ و مهره» یا «پیچ مهره‌خور» می‌گویند؛ اما اگر مستقیماً داخل قطعه یا دیوار بسته شود (بدون مهره)، به آن «پیچ» گفته می‌شود.

تفاوت پیچ و پیچ (Bolts vs Screws) در کاربرد

مدل‌های مختلفی از پیچ و پیچ‌خودکار وجود دارد که بعضی از آن‌ها از نظر ظاهری شبیه هم هستند. شناخت تفاوت‌های کلی این دو نوع اتصال‌دهنده کمک می‌کند انتخاب دقیق‌تری داشته باشید:

پیچ‌ها (Bolts) پیچ‌خودکارها (Screws)
بدنه بدون مخروطی (غیر نوک‌تیز) بدنه مخروطی یا نوک‌تیز
معمولاً همراه مهره و واشر استفاده می‌شوند معمولاً با واشر و گاهی با مهره استفاده می‌شوند
رزوه‌ها برای ایجاد نیروی نگهدارنده قوی‌تر طراحی شده‌اند رزوه‌ها برای گیرایی بهتر در متریال طراحی شده‌اند
مناسب کاربردهای سنگین و صنعتی مناسب کاربردهای سبک‌تر

در نهایت انتخاب بین این دو بیشتر به نوع کاربرد و جنس قطعات بستگی دارد. برای مثال:

  • در متریال سبک مثل پلاستیک، تخته چندلایه یا گچ‌برگ، پیچ‌خودکارها معمولاً انتخاب بهتری هستند.

  • پیچ‌های پلاستیکی هم وجود دارند، اما اغلب در تجهیزات الکترونیکی استفاده می‌شوند چون سبک، مقاوم در برابر خوردگی و عایق الکتریکی هستند.

  • برای کاربردهای سنگین و قطعاتی مانند بتن یا فلزات، استفاده از پیچ‌های صنعتی گزینه مناسب‌تری است.

اجزای اصلی پیچ

شناخت بخش‌های مختلف یک پیچ به شما کمک می‌کند دقیق‌تر و حرفه‌ای‌تر انتخاب کنید. اجزای اصلی عبارت‌اند از:

  • رزوه (Thread): شیارهای مارپیچی اطراف بدنه که با مهره درگیر می‌شوند و اتصال را محکم می‌کنند.
  • محل پایان رزوه (Runout): نقطه‌ای که رزوه تمام می‌شود و بخش صاف پیچ آغاز می‌گردد.
  • ساقه (Shank): قسمت صاف و بدون رزوه پیچ که نقش تحمل فشار و نیروهای برشی را دارد.
  • شعاع اتصال (Radius): بخش منحنی بین ساقه و سر پیچ که تنش را پخش می‌کند.
  • سر پیچ (Head): قسمتی که ابزار (آچار یا پیچ‌گوشتی) روی آن قرار می‌گیرد تا پیچ سفت یا باز شود.
  • طول رزوه (Thread Length): طول بخش رزوه‌دار که بسته به نوع کاربرد متفاوت طراحی می‌شود.

انواع پیچ‌ها

جدول شناسایی انواع سر پیچ

طراحی شکل سر پیچ‌ها بر اساس نوع کاربرد آن‌ها انجام می‌شود تا ابزار بتواند به‌خوبی روی سر پیچ قرار بگیرد و آن را سفت یا باز کند. همان‌طور که پیچ‌ها می‌توانند شیار یا درایو داشته باشند، انواع سر پیچ نیز فرم‌های مختلفی دارند. در جدول زیر رایج‌ترین مدل‌ها را می‌بینید:

پیچ شش‌گوش
پیچ شش‌گوش (Hex)
از همه زوایا توسط ابزار قابل گرفتن است و حتی گاهی با دست بسته می‌شود. یکی از رایج‌ترین طراحی‌ها.
تصویر پیچ گنبدی
پیچ گنبدی (Domed)
ظاهر دکوراتیو دارد و گرفتن آن با آچار سخت‌تر است، بنابراین امنیت بیشتری ایجاد می‌کند.
تصویر پیچ چشمی
پیچ خمیده / چشمی
برای کاربردهای خاص مثل لیفتینگ استفاده می‌شود و در اشکال متنوعی تولید می‌شود.
تصویر پیچ مربعی
پیچ مربعی (Square)
باعث می‌شود آچار راحت‌تر روی پیچ قرار بگیرد و مهره سریع‌تر سفت شود.
تصویر پیچ پنج‌ضلعی
پیچ پنج‌ضلعی (Pentagon)
برای جلوگیری از دستکاری طراحی شده و با ابزارهای رایج باز نمی‌شود.
تصویر پیچ تخت
پیچ تخت (Flat)
به‌صورت خزینه نصب می‌شود و باعث هم‌سطح شدن با سطح کار و صرفه‌جویی در فضا می‌شود.

راهنمای شناسایی پیچ‌ها

هر پیچ برای کاربرد خاصی طراحی شده است و شناخت انواع آن به شما کمک می‌کند بهترین انتخاب را داشته باشید. در این بخش، توضیحاتی از رایج‌ترین مدل‌های پیچ ارائه شده تا شما با قابلیت‌ها و کاربردهای هر نوع آشنا شوید. این اطلاعات به شما امکان می‌دهد که در پروژه‌های صنعتی، ساختمانی یا تعمیراتی، پیچ مناسب را انتخاب کرده و اتصال محکم و ایمنی ایجاد کنید.

تصویر پیچ Anchor
پیچ انکر (Anchor)
در صنعت ساخت و ساز برای محکم کردن قطعات سازه‌ای به بتن یا فونداسیون استفاده می‌شود.
پیچ بلایند (Blind)

پیچ بلایند (Blind)

برای مواقعی که دسترسی به یک طرف محدود است، امکان تکمیل قفل را فراهم می‌کند.
تصویر پیچ Double End
پیچ دو سر رزوه (Double End / Stud Bolt)
پیچی با رزوه در هر دو انتها (Stud Bolt) که برای اتصال دو فلنج یا لوله به کار می‌رود.
تصویر پیچ Carriage

پیچ کارِیج (Carriage)

پیچ خودقفل شونده با سر گنبدی و بخش مربعی زیر سر، معمولاً در لولا و قفل‌ها استفاده می‌شود.
تصویر پیچ Eye
پیچ چشمی (Eye)
برای کاربردهای بالابری؛ برخی مخصوص بار سنگین و برخی برای مصارف بدون تحمل بار طراحی شده‌اند.
پیچ شش‌ضلعی (Hex)

پیچ شش‌ضلعی (Hex)

پیچ شش‌ضلعی با انواع رزوه، معمولاً در ماشین‌آلات و ساخت و ساز استفاده می‌شود.
پیچ پنج‌ضلعی (Penta-head)
پیچ پنج‌ضلعی (Penta-head)
پیچ تخصصی با سر پنج‌ضلعی، معمولاً برای امنیت روی دریچه‌های منهول و درپوش‌ها استفاده می‌شود.
پیچ شانه‌ای (Shoulder)
پیچ شانه‌ای (Shoulder)
مانند یک محور یا شافت عمل می‌کند و می‌تواند قطعه چرخان مانند بلبرینگ را نگه دارد. به آن Shoulder Screw یا Stripping Bolt نیز می‌گویند.
پیچ تی (T Head)
به T-slot معروف است و داخل شیار قرار می‌گیرد. با مهره تثبیت شده و مانع چرخش می‌شود. رایج در ساخت و ساز و خودرو.
پیچ یو (U-Bolt)
پیچ یو (U-Bolt)
برای پشتیبانی از لوله‌ها و در شفت‌های خودرو و سیستم‌های اگزوز استفاده می‌شود.
پیچ جی (J-Bolt)
پیچ جی (J-Bolt)
معروف به Hook Bolt و معمولاً در ساخت و ساز، نصب سقف و اتصال دیوارها به فونداسیون بتن استفاده می‌شود.
پیچ الِویتور (Elevator)
پیچ الِویتور (Elevator)
نام‌گذاری از کاربرد اولیه در سیستم‌های بالابر غلات. امروزه در خطوط مونتاژ، مبلمان و محصولات مصرفی استفاده می‌شود.
جای تصویر پیچ فلنج
پیچ فلنج (Flange)
فلنج مانند واشر عمل می‌کند و بار را توزیع می‌کند. در لوله‌کشی، خودرو و کاربردهای مکانیکی رایج است.
تصویر پیچ Hanger
پیچ هنگر (Hanger)
دو سطح را به هم وصل می‌کند و پیچ را مخفی نگه می‌دارد. اغلب برای آویز کردن لوله‌های برق، تجهیزات و ورق فلزی استفاده می‌شود.
پیچ لگ (Lag)
معروف به Lag Screw، برای اتصال چوب‌های سنگین و ماشین‌آلات به کف چوبی استفاده می‌شود.

انواع مهره‌ها

اکثر مهره‌ها، صرف‌نظر از نوعشان، شش‌ضلعی هستند. دلیل این موضوع این است که شش ضلع باعث می‌شود چرخاندن آن‌ها آسان‌تر باشد. تنها با یک‌ششم دور چرخاندن، مهره به سطح صاف و موازی بعدی می‌رسد. مهره‌هایی با تعداد ضلع کمتر، زمان بیشتری برای نصب نیاز دارند. البته شکل‌های دیگری نیز وجود دارند که برای نیازها و کاربردهای خاص طراحی شده‌اند.

تصویر مهره Dome
مهره گنبدی (Dome)
رزوه پیچ را محافظت می‌کند و ظاهری تمیز ایجاد می‌کند. همچنین از گیر کردن لباس یا پوست به لبه تیز جلوگیری می‌کند.
تصویر مهره Acorn
مهره آکورنی (Acorn)
نوعی مهره درپوش‌دار با سر شبیه بلوط که در صنایع مختلف استفاده می‌شود و مقاومت خوبی در برابر لرزش دارد.
تصویر مهره Wing
مهره پروانه‌ای (Wing)
دارای باله‌هایی برای باز و بسته کردن سریع با دست. مناسب اتصالات موقت و بدون لرزش.
تصویر مهره Jam
مهره نازک قفل‌کن (Jam)
مهره کم‌ارتفاعی که در کنار مهره معمولی بسته می‌شود تا از شل شدن اتصال جلوگیری کند.
مهره فلنج‌دار (Flange)
مهره فلنج‌دار (Flange)
فلنج نقش واشر را دارد و بار را یکنواخت پخش می‌کند. رایج در خودرو و سیستم اگزوز.
مهره رابط (Coupling)
مهره رابط (Coupling)
برای اتصال دو میله رزوه‌دار یا لوله استفاده می‌شود و در واقع نقش اتصال‌دهنده دارد.
مهره نایلون‌لاک (Nyloc)
مهره نایلون‌لاک (Nyloc)
دارای حلقه نایلونی برای ایجاد اصطکاک و جلوگیری از شل شدن در اثر لرزش. رایج در لوازم خانگی و خودرو.
مهره مربعی (Square)
مهره مربعی (Square)
سطح تماس بیشتری با قطعه دارد و احتمال شل شدن کاهش می‌یابد. معمولاً با پیچ‌های سرمربعی استفاده می‌شود.
تصویر مهره Hex
مهره شش‌ضلعی (Hex)
رایج‌ترین نوع مهره با اتصال مطمئن و نصب آسان. در صنایع مختلف از ماشین‌آلات تا خودرو استفاده می‌شود
مهره تی (Tee)
مهره تی (Tee)
مناسب اتصال متریال نرم مثل چوب یا پلاستیک. فلنج قلاب‌دار در سطح فرو می‌رود و اتصال را محکم و هم‌سطح می‌کند.

مهره شیاردار
مهره شیاردار
با پین یا سیم قفل می‌شود تا از چرخش جلوگیری شود. مناسب محیط‌های دارای لرزش دائمی.
مهره قلعه‌ای
مهره قلعه‌ای
دارای طراحی تاجی شکل. عملکردی مشابه مهره شیاردار برای جلوگیری از بازشدن در لرزش.
مهره Keps-K
مهره Keps-K
واشر شیاردار متصل دارد که باعث ایجاد تنش و چسبندگی روی سطح می‌شود و مونتاژ را سریع می‌کند.

مهره گشتاور غالب
مهره گشتاور غالب
تغییر شکل رزوه‌های بالا باعث قفل‌شوندگی می‌شود و در برابر شوک و لرزش مقاوم است.
مهره Kwik
مهره Kwik
مهره پلاستیکی فشاری برای مونتاژ سریع که فقط با آچار باز می‌شود.

 

چرا باید از واشر همراه پیچ و مهره استفاده کنیم؟

پیچ‌ها معمولاً طوری طراحی می‌شوند که همراه یک مهره و دو واشر استفاده شوند. وقتی مهره روی پیچ بسته می‌شود، مجموعه‌ی پیچ، مهره و واشر با ایجاد نیروی گیره‌ای (Clamping Force) بار را روی سطح واشر پخش می‌کنند. این توزیع یکنواخت فشار باعث می‌شود اتصال روی سطح بزرگ‌تری مهار شود و احتمال آسیب‌دیدن قطعه، له‌شدن متریال یا بیرون‌کشیده شدن پیچ کاهش پیدا کند.

چرا باید از واشر همراه پیچ و مهره استفاده کنیم؟

نقش‌های اصلی واشر در اتصال:

  • پخش یکنواخت فشار مهره روی سطح اتصال

  • محافظت از سطح قطعه در برابر خط و خش یا فرورفتگی

  • ایجاد سطح صاف برای چرخش مهره

  • کمک به حفظ سفتی اتصال و جلوگیری از شل‌شدن

در بیشتر مواقع واشر زیر مهره قرار می‌گیرد، اما اگر در حین نصب لازم باشد خود پیچ بچرخد (نه مهره)، آن‌وقت واشر باید در سمت پیچ قرار داده شود تا عملکرد صحیح اتصال حفظ شود.

چگونه مهره مناسب برای پیچ خود انتخاب کنیم؟

مهره و پیچ از طریق رزوه‌ها به هم متصل می‌شوند و در این اتصال، ضعیف‌ترین نقطه برشی رزوه جایی است که احتمال خرابی از آن شروع می‌شود. یعنی در عمل، استحکام اتصال را ضعیف‌ترین متریال تعیین می‌کند. به همین دلیل توصیه می‌شود مهره و پیچ از آلیاژ هم‌جنس و هم‌رده ساخته شده باشند. علاوه بر این، مهره باید حداقل برابر یا ترجیحاً بیشتر از حداکثر استحکام کششی پیچ باشد؛ یعنی همان میزان نیروی کششی که پیچ می‌تواند قبل از شکست تحمل کند.

اگر ایمنی در پروژه شما اهمیت بالایی دارد، بهتر است مهره‌ای انتخاب کنید که از پیچ قوی‌تر باشد. در چنین شرایطی، استانداردهای صنعتی پیشنهاد می‌کنند استحکام کششی مهره حدود ۲۰٪ بیشتر از پیچ باشد تا اتصال در شرایط بار و لرزش دچار شکست نشود.

راهنمای درجه‌بندی پیچ‌ها (Bolt Grade Guide)

درجه یا گرید پیچ نشان‌دهنده میزان استحکام اتصال‌دهنده است. شناخت گرید پیچ‌ها برای انتخاب اتصال مناسب کاملاً ضروری است، چون نوع گرید مشخص می‌کند پیچ تا چه میزان بار و تنش را می‌تواند تحمل کند. معمولاً روی سر پیچ علامت‌هایی حک می‌شود که شامل گرید و نشان سازنده است. این درجه‌ها معمولاً با خطوط برجسته یا اعداد مشخص می‌شوند.

برای درک بهتر تفاوت انواع گرید و شکل سر پیچ‌ها، می‌توانید راهنمای کامل بررسی گرید پیچ و کاربردهای آن‌ها را مطالعه کنید.

پیچ‌ها چگونه درجه‌بندی می‌شوند؟
سیستم‌های اصلی درجه‌بندی شامل موارد زیر هستند:

سیستم نام استاندارد نحوه نمایش روی سر پیچ توضیح
SAE انجمن مهندسان خودرو خطوط برجسته در این سیستم، تعداد خطوط برجسته روی سر پیچ نشان‌دهنده میزان استحکام آن است. هرچه خطوط بیشتر باشد، پیچ قوی‌تر است.
Metric استاندارد بین‌المللی ISO اعداد اعشاری مثل 8.8 به این سیستم «کلاس خواص» می‌گویند. هرچه عدد کلاس بالاتر باشد، استحکام پیچ بیشتر است.
ASTM انجمن مواد و آزمون حرف A + سه عدد در این روش، ترکیب حرف و عدد روی سر پیچ نشان‌دهنده نوع متریال و سطح مقاومت مکانیکی آن است.

بیایید نگاهی به چند گرید رایج پیچ بیندازیم. برای اینکه جدول مشخصات را بهتر درک کنید، لازم است با چند اصطلاح مهم آشنا باشید:

  • سیستم آمریکایی (U.S.) میزان استحکام را بر اساس واحد پوند بر اینچ مربع (psi) اندازه‌گیری می‌کند.

  • سیستم متریک از واحد مگاپاسکال (MPa) استفاده می‌کند که نشان‌دهنده میزان تنش داخلی لازم برای شکستن پیچ است.

  • Proof Load (بار اثبات) حداکثر باری است که پیچ می‌تواند بدون خروج از محدوده الاستیک تحمل کند. فولاد یک ماده «الاستیک» محسوب می‌شود، یعنی هنگام سفت‌کردن پیچ مقدار بسیار کمی کش می‌آید و دوباره به حالت اولیه برمی‌گردد.

  • Yield Strength (تنش تسلیم) مقدار نیروی کششی است که باعث تغییر شکل دائمی پیچ می‌شود.

  • Tensile Strength (استحکام کششی نهایی) بیشترین نیرویی است که پیچ قبل از شکستن می‌تواند تحمل کند. در هر جدول مشخصات مقاومت پیچ، این پارامتر یکی از مهم‌ترین خطوطی است که باید به آن توجه ویژه داشته باشید.

جدول سیستم آمریکایی (U.S.)

تصویر پیچ گرید / جنس / سایز (اینچ) Proof Load (psi) حداقل تنش تسلیم (psi) حداقل استحکام کششی (psi)
Grade 2 (بدون علامت) – فولاد کم یا متوسط کربن Grade 2 (بدون علامت) – فولاد کم یا متوسط کربن – ¼” – ¾” 55,000 57,000 74,000
Grade 5 – فولاد کربن متوسط Grade 5 – فولاد کربن متوسط، کوئنچ و تمپر شده – ¼” – 1″ 85,000 92,000 120,000
Grade 5 – سایز بیش از 1″ تا 1½” – فولاد کربن متوسط، کوئنچ و تمپر شده 74,000 81,000 105,000
Grade 8 – فولاد آلیاژی کربن متوسط Grade 8 – فولاد آلیاژی کربن متوسط، کوئنچ و تمپر شده – ¼” – 1½” 120,000 130,000 150,000

 جدول U.S. Bolt Grades بر اساس ASTM

تصویر پیچ گرید / جنس / سایز (اینچ) Proof Load (psi) حداقل تنش تسلیم (psi) حداقل استحکام کششی (psi)
Grade A307 Grade A307 – فولاد کم کربن – ¼”– 4″ 60,000
Grade A325 (Type 3) Grade A325 (Type 3) – فولاد کربنی یا آلیاژی، با یا بدون بور – ½”–1½” 85,000 92,000 120,000
Grade A354 BD – فولاد آلیاژی، کوئنچ و تمپر شده Grade A354 BD – فولاد آلیاژی، کوئنچ و تمپر شده – ¼”– 4″ 120,000 120,000 150,000

جدول Bolt Grades – Metric (MPa)

تصویر پیچ کلاس / جنس / سایز Proof Load (MPa) حداقل تنش تسلیم (MPa) حداقل استحکام کششی (MPa)
Class 8.8 – فولاد کربن متوسط، کوئنچ و تمپر شده Class 8.8 – فولاد کربن متوسط، کوئنچ و تمپر شده – تا 16mm 580 640 800
Class 8.8 – فولاد کربن متوسط، کوئنچ و تمپر شده Class 8.8 – فولاد کربن متوسط، کوئنچ و تمپر شده – 16mm – 72mm 600 660 830
Class 10.9 – فولاد آلیاژی، کوئنچ و تمپر شده Class 10.9 – فولاد آلیاژی، کوئنچ و تمپر شده – 5mm – 100mm 830 940 1040
Class 12.9 – فولاد آلیاژی Class 12.9 – فولاد آلیاژی، کوئنچ و تمپر شده – 1.6mm – 100mm 970 1100 1220
معمولاً با علامت A2 یا A4 Usually marked A2 or A4 – فولاد ضدزنگ آلیاژی کروم و نیکل – تا 20mm 210 min., 450 typical 500 min., 700 typical

توضیح گریدهای مهره

در سیستم متریک، یک عدد روی مهره شش‌ضلعی نشان‌دهنده کلاس ویژگی (Property Class) آن است. این عدد تقریباً برابر با ۱/۱۰۰ حداقل استحکام کششی مهره به واحد مگاپاسکال (MPa) است. به عنوان مثال، یک مهره با کلاس ویژگی ۹ حداقل استحکام کششی ۹۰۰ مگاپاسکال دارد. این عدد با کلاس پیچ متناسب خود هماهنگی دارد.

کلاس مهره (Nut Property Class) کلاس پیچ متناسب (Matching Bolt Property Class)
5 5.8
6 6.8
8 8.8
9 9.8
10 10.9
12 12.9
گرید مهره (Nut Grade) گرید پیچ متناسب (Matching Bolt Grade)
Grade A Grade 2
Grade B Grade 5
Grade C Grade 8

ASTM

ASTM A563 یک مشخصات استاندارد مواد برای مهره‌های فولاد کربنی و آلیاژی است که برای پیچ‌ها در کاربردهای عمومی سازه‌ای و مکانیکی استفاده می‌شوند. علامت‌گذاری گرید مهره‌های شش‌ضلعی به شرح زیر است:

تصویر مهره گرید مهره (Nut Grade)
No marking – Grades O, A & B No marking – Grades O, A & B
Grade C Grade C
Grade C3 Grade C3
Grade D Grade D
Grade DH Grade DH
Grade DH3 Grade DH3
مهره (Nut Grade) پیچ‌های سازگار (Compatible Bolts)
No marking – Grades O, A & B A307 and SAE Grade 2
Grade C A325, A354 and SAE Grade 5
Grade C3 SAE Grade 5
Grade D A325 and SAE Grade 8
Grade DH A325 and SAE Grade 8
Grade DH3 SAE Grade 8

سایزهای پیچ

انجمن مهندسین مکانیک آمریکا (ASME) مشخصات استاندارد پیچ‌ها را تعیین کرده است. پیچ‌ها به صورت رزوه درشت (UNC) یا رزوه ریز (UNF) موجود هستند. برای اینکه بدانید چگونه یک پیچ را اندازه‌گیری کنید، شامل پیچ‌های متریک و پیچ‌های استاندارد آمریکا، باید استانداردها و تعاریف رزوه‌ها را درک کنید، همان‌طور که در تصویر زیر نشان داده شده است.

قطر اصلی (Major diameter): قطر یک استوانه فرضی که از بالای رزوه خارجی عبور می‌کند.

قطر فرعی (Minor diameter): قطر یک استوانه فرضی که از شیار رزوه عبور می‌کند.

کلاهک رزوه (Crest): بخش برجسته رزوه.

ریشه رزوه (Root): پایین شیار بین دو سطح جانبی رزوه.

سطوح جانبی (Flanks): دیواره‌های صاف که کلاهک و ریشه را به هم متصل می‌کنند.

زاویه رزوه (Thread angle): زاویه بین سطوح جانبی رزوه.

گام رزوه (Pitch): فاصله‌ای که به موازات محور رزوه اندازه‌گیری می‌شود و بین نقاط متناظر روی سطوح مجاور قرار دارد.

سایزهای پیچ

چگونه طول پیچ را اندازه‌گیری کنیم:

اگر سر پیچ بالاتر از سطحی که روی آن نصب می‌شود قرار گیرد، طول اسمی (Nominal length) را اندازه‌گیری کنید. اگر سر پیچ توکار (countersunk) باشد، یعنی هم‌سطح با سطح نصب قرار گیرد، طول را از بالای سر پیچ تا انتهای پیچ اندازه بگیرید.

همچنین بخوانید: راهنمای اندازه گیری سایز پیچ

چگونه سایز رزوه پیچ را پیدا کنیم:

از معادلات زیر برای محاسبه ابعاد رزوه‌های Unified Inch استفاده کنید – dnom قطر اسمی به اینچ و TPI تعداد رزوه در هر اینچ است.

Equation, US Units [in]
 dm.ext = dnom − 1.299038/TPI Minor Diameter
dp.ext = dnom − 0.64951905/TPI Pitch Diameter
Nominal Area
Tensile Stress Area
Minor Area
(Shear Area)

طول رزوه پیچ (Bolt thread length)

برای یافتن طول رزوه پیچ‌های ماشینی، از معادله زیر استفاده کنید، که در آن L طول کل پیچ و dnom قطر اسمی پیچ است. طبق استاندارد ASME B18.2.1، طول اسمی رزوه پیچ‌های سری اینچی به شکل زیر محاسبه می‌شود:

ابعاد مهره شش‌ضلعی (Hex nut dimensions)

معادلات زیر می‌توانند برای محاسبه ابعاد داخلی رزوه‌ها برای رزوه‌های Unified Inch استفاده شوند.
نکته: dnom قطر اسمی به اینچ و TPI تعداد رزوه در هر اینچ است.

Equation, US Units [in] منبع
Minor Diameter: dm.int = dnom − 1.08253175/TPI ASME B1.1, Section 10.1s
Pitch Diameter: dp.int = dnom − 0.64951905/TPI ASME B1.1, Section 8.3

ابعاد پیچ و مهره‌های متریک (Metric bolt and nut dimensions)

ابعاد رزوه پیچ (Bolt Thread Dimensions)

معادلات زیر می‌توانند برای محاسبه ابعاد رزوه‌های متریک ISO استفاده شوند.
پروفیل رزوه بر اساس یک پارامتر H است، که ارتفاع مثلث بنیادی را نشان می‌دهد. مقدار H با گام رزوه (P) به صورت زیر مرتبط است:

ابعاد رزوه پیچ (Bolt Thread Dimensions)

در ادامه، dnom قطر اسمی به میلی‌متر و P گام رزوه به میلی‌متر است.

طول رزوه پیچ (Bolt Thread Length)

طبق استاندارد ASME B18.2.3.1M، جدول 7، “Thread Lengths”، طول اسمی رزوه پیچ‌های متریک را می‌توان با معادله زیر محاسبه کرد، که در آن L طول کل پیچ و dnom قطر اسمی پیچ است.

طول رزوه پیچ (Bolt Thread Length)

ابعاد داخلی رزوه مهره شش‌ضلعی

معادلات زیر می‌توانند برای محاسبه ابعاد داخلی رزوه‌ها برای رزوه‌های ISO متریک استفاده شوند.
dnom قطر اسمی به میلی‌متر و P گام رزوه به میلی‌متر است.

Equation, Metric Units [mm] منبع
Minor Diameter: dm.int = dnom − 1.25H = dnom − 1.08253175P Machinery’s Handbook
Pitch Diameter: dp.int = dnom − 0.75H = dnom − 0.64951905P Machinery’s Handbook

همچنین بخوانید:

رزوه چپ‌گرد و راست‌گرد در اتصالات

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

به بالا بروید