Unified Thread Standard

Unified Thread Standard ( UTS ) definierar en standardgängform och -serie – tillsammans med tillåtelser, toleranser och beteckningar – för skruvgängor som vanligtvis används i USA och Kanada . Det är huvudstandarden för bultar, muttrar och en mängd andra gängade fästelement som används i dessa länder. Den har samma 60°-profil som den metriska ISO-skruvgängan , men de karakteristiska dimensionerna för varje UTS-gänga (yttre diameter och stigning) valdes som en tumfraktion snarare än ett millimetervärde . UTS kontrolleras för närvarande av ASME / ANSI i USA.

Ursprung

Se avsnittet "Standardiseringens historia" i artikeln med skruvgängor .

Grundläggande profil

Grundprofilen för alla UTS-gängor är densamma som för alla ISO metriska skruvgängor . Endast de vanligaste värdena för D maj och P skiljer sig åt mellan de två standarderna.

Varje gänga i serien kännetecknas av sin stora diameter D maj och sin stigning, P . UTS-gängor består av en symmetrisk V-formad gänga. I gängaxelns plan har V:ets flanker en vinkel på 60° mot varandra. Den yttersta 1 ⁄ 8 och den innersta 1 ⁄ 4 av höjden H av V-formen är avskurna från profilen.

Stigningen P är avståndet mellan gängtopparna. För UTS-gängor, som är enstartsgängor, är det lika med ledningen , det axiella avståndet som skruven förs fram under en 360° rotation. UTS-gängor använder vanligtvis inte pitch-parametern; används en parameter som kallas threads per inch (TPI), som är den reciproka av stigningen.

Förhållandet mellan höjden H och stigningen P hittas med hjälp av följande ekvation där är halva gängans ingående vinkel, i detta fall 30 grader:

eller

I en utvändig (han)gänga (t.ex. på en bult) definierar den största diametern D maj och den mindre diametern D min maximala dimensioner för gängan. Detta innebär att yttergängan måste sluta plant vid D maj , men kan rundas ut under den mindre diametern D min . Omvänt, i en invändig (hon) gänga (t.ex. i en mutter), är de större och mindre diametrarna minimimått , därför måste gängprofilen sluta plant vid D min men kan avrundas bortom D maj .

Den mindre diametern D min och den effektiva stigningsdiametern D p härleds från den större diametern och stigningen som:

Beteckning

Standardbeteckningen för en UTS-gänga är en siffra som anger gängans nominella (stora) diameter, följt av stigningen mätt i gängor per tum . För diametrar mindre än 1 ⁄ 4 tum indikeras diametern med ett heltal definierat i standarden; för alla andra diametrar anges tumsiffran.

Detta sifferpar följs valfritt av bokstäverna UNC, UNF eller UNEF (Unified) om diameter-pitch-kombinationen är från serien grov , fin eller extra fin , och kan också följas av en toleransklass.

Exempel: #6-32 UNC 2B (huvuddiameter: 0,1380 tum, stigning: 32 tpi)

Unified Screw Threads — UNC, UNF och UNEF

Stor diameter D maj (tum, mm) 		Gängdensitet ( d , gängor per tum ) och gängstigning ( p ) Föredragen skärborrstorlek _
Grov (UNC) Fine (UNF) Extra böter (UNEF)
d ( TPI ) p (tum, mm) d (TPI) p (tum, mm) d (TPI) p (tum, mm) Grov Bra Extra fin
#0 0,0600 1,5240 Ingen 80 0,012500 0,3175 Ingen 3⁄64 _ _ tum .047
#1 0,0730 1,8542 64 0,015625 0,3969 72 0,013888 0,3528 Ingen #53 .060 #53 .060
#2 0,0860 2,1844 56 0,017857 0,4536 64 0,015625 0,3969 Ingen #50 .070 #50 .070
#3 0,0990 2,5146 48 0,020833 0,5292 56 0,017857 0,4536 Ingen #47 .079 #45 .082
#4 0,1120 2,8448 40 0,025000 0,6350 48 0,020833 0,5292 Ingen #43 .089 #42 .094
#5 0,1250 3,1750 40 0,025000 0,6350 44 0,022727 0,5773 Ingen #38 .102 #37 .104
#6 0,1380 3,5052 32 0,031250 0,7938 40 0,025000 0,6350 Ingen #36 .107 #33 .113
#8 0,1640 4,1656 32 0,031250 0,7938 36 0,027778 0,7056 Ingen #29 .136 #29 .136
#10 0,1900 4,8260 24 0,041667 1,0583 32 0,031250 0,7938 Ingen #25 .150 #21 .159
#12 0,2160 5,4864 24 0,041667 1,0583 28 0,035714 0,9071 32 0,031250 0,7938 #16 .177 #14 .182 3⁄16 _ _ tum .188
1⁄4 _ _ tum 0,2500 6,3500 20 0,050000 1,2700 28 0,035714 0,9071 32 0,031250 0,7938 #7 .201 #3 .213 7⁄32 _ _ tum .219
_ 5⁄ 16 tum 0,3125 7,9375 18 0,055556 1,4111 24 0,041667 1,0583 32 0,031250 0,7938 F .257 jag .272 9⁄32 _ _ tum .281
3 ⁄ 8 tum 0,3750 9,5250 16 0,062500 1,5875 24 0,041667 1,0583 32 0,031250 0,7938 5⁄16 _ _ tum .313 F .332 11⁄32 _ _ tum .344
_ 7⁄ 16 tum 0,4375 11.1125 14 0,071428 1,8143 20 0,050000 1,2700 28 0,035714 0,9071 U .368 25 ⁄ 64 tum .391 Y .404
1⁄2 _ _ ″ 0,5000 12.7000 13 0,076923 1,9538 20 0,050000 1,2700 28 0,035714 0,9071 27 ⁄ 64 tum .422 29 ⁄ 64 tum .453 15 ⁄ 32 tum .469
9 ⁄ 16 tum 0,5625 14,2875 12 0,083333 2,1167 18 0,055556 1,4111 24 0,041667 1,0583 31⁄64 _ _ tum .484 1⁄2 _ _ tum .500 33 ⁄ 64 tum .516
5 ⁄ 8 tum 0,6250 15,8750 11 0,090909 2,3091 18 0,055556 1,4111 24 0,041667 1,0583 17⁄32 _ _ tum .531 9⁄16 _ _ tum .563 37 ⁄ 64 tum .578
3 ⁄ 4 ″ 0,7500 19.0500 10 0,100000 2,5400 16 0,062500 1,5875 20 0,050000 1,2700 21⁄32 _ _ tum .656 11⁄16 _ _ tum .688 45 ⁄ 64 tum .703
7 ⁄ 8 tum 0,8750 22,2250 9 0,111111 2,8222 14 0,071428 1,8143 20 0,050000 1,2700 49 ⁄ 64 tum .766 51⁄64 _ _ tum .797 53 ⁄ 64 tum .828
1 tum 1 0000 25.4000 8 0,125000 3,1750 12 0,083333 2,1167 20 0,050000 1,2700 7⁄8 _ _ tum .875 59 ⁄ 64 tum .922 61⁄64 _ _ tum .953
1 + 1 ⁄ 8 tum 1,1250 28,5750 7 0,142857 3,6286 12 0,083333 2,1167
1 + 1 ⁄ 4 ″ 1,2500 31,7500 7 0,142857 3,6286 12 0,083333 2,1167
1 + 3 ⁄ 8 tum 1,3750 34,9250 6 0,166667 4,2333 12 0,083333 2,1167
1 + 1 ⁄ 2 ″ 1 5000 38.1000 6 0,166667 4,2333 12 0,083333 2,1167
1 + 3 ⁄ 4 ″ 1,7500 44,4500 5 0,200000 5,0800
2 tum 2 0000 50,8000 4 + 1 ⁄ 2 0,222222 5,6444
2 + 1 ⁄ 4 ″ 2,2500 57.1500 4 + 1 ⁄ 2 0,222222 5,6444
2 + 1 ⁄ 2 ″ 2,5000 63.5000 4 0,250000 6,3500
2 + 3 ⁄ 4 ″ 2,7500 69,8500 4 0,250000 6,3500
3 tum 3 0000 76.2000 4 0,250000 6,3500
3 + 1 ⁄ 4 ″ 3,2500 82,5500 4 0,250000 6,3500
3 + 1 ⁄ 2 ″ 3.5000 88.9000 4 0,250000 6,3500
3 + 3 ⁄ 4 ″ 3,7500 95,2500 4 0,250000 6,3500
4 tum 4 0000 101,6000 4 0,250000 6,3500

Följande formel används för att beräkna huvuddiametern för en numrerad skruv som är större än eller lika med 0: Huvuddiameter = Skruv # × 0,013 tum + 0,060 tum. Till exempel är huvuddiametern för en #10-skruv 10 × 0,013 tum + 0,060 tum = 0,190 tum. För att beräkna huvuddiametern för skruvar av "högst" storlek, räkna antalet extra nollor och multiplicera detta antal med 0,013 tum och subtrahera från 0,060 tum. Till exempel är huvuddiametern för en #0000-skruv 0,060 tum − (3 × 0,013 tum) = 0,060 tum − 0,039 tum = 0,021 tum.

Antalet maskinskruvar har utökats nedåt till att omfatta #00-90 (0,047 tum = 0,060 tum − 0,013 tum) och #000-120 (0,034 tum = 0,060 tum − 2 × 0,013 tum) skruvar; dock är huvudstandarden för skruvar mindre än #0 ANSI/ASME standard B1.10 Unified Miniature Screw Threads. Detta definierar en serie metriska skruvar namngivna efter deras största diametrar i millimeter, från 0,30 UNM till 1,40 UNM. Föredragna storlekar är 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,8, 1,0 och 1,2 mm, med ytterligare definierade storlekar mitt emellan. Standardgängstigningen är ungefär 1/4 huvuddiametern . av Gängformen är något modifierad för att öka den mindre diametern och därmed styrkan på skruvar och tappar. Huvuddiametern sträcker sig fortfarande inom = P 1/8 H ≈ 5/8 från ( P det teoretiska skarpa V , men gängans totala djup minskas med 4 % från H 5/8 cos 30°) 0,541 P till 0,52 . Detta ökar mängden av det teoretiska skarpa − V H som skärs av vid den mindre diametern med 10 % från 0,25 H till 7/8 0,52 / cos 30° ≈ 0,27456 .

Nummerserien av maskinskruvar innehöll en gång fler udda nummer och gick upp till #16 eller mer. Standardiseringsinsatser i slutet av 1800-talet och början av 1900-talet minskade storleksutbudet avsevärt. Nu är det mindre vanligt att se maskinskruvar som är större än #14, eller andra udda antal storlekar än #1, #3 och #5. Även om skruvar #14 och #16 fortfarande finns tillgängliga är de inte lika vanliga som storlekarna #0 till #12. [ citat behövs ]

Ibland används "speciella" diameter- och stigningskombinationer (UNS), till exempel en 0,619 tum (15,7 mm) huvuddiameter med 20 gängor per tum. UNS-gängor används sällan för bultar, utan snarare på muttrar, gängade hål och gängade OD. På grund av detta är UNS kranar lätt tillgängliga. De flesta UNS-trådar har fler gängor per tum än den motsvarande UNF- eller UNEF-standarden; därför är de ofta den starkaste tråden som finns. På grund av detta används de ofta i applikationer där höga spänningar uppstår, såsom verktygsmaskiner eller fordonsspindlar .

Mätning

Ett skruvgängmätningssystem omfattar en lista över gängegenskaper som måste inspekteras för att fastställa dimensionsacceptansen för skruvgängorna på en gängad produkt och den/de mätare som ska användas vid inspektion av dessa egenskaper.

För närvarande styrs denna mätning för UTS av:

ASME/ANSI B1.2-1983 Mätare och mätare för enhetliga tumskruvgängor
Denna standard tillhandahåller väsentliga specifikationer och dimensioner för mätare som används på Unified tumskruvgängor UN [unified] och UNR [endast yttre gängor] gängform, och täcker specifikationerna och dimensioner för gängmätare och mätutrustning som anges i tabellerna 1 och 2. Det grundläggande syftet och användningen av varje mätare beskrivs också.
ASME/ANSI B1.3-2007 skruvgänga mätsystem för acceptans: tum och metriska skruvgängor (UN, UNR, UNJ, M och MJ)
  1. Denna standard presenterar skruvgängmätningssystem som är lämpliga för att bestämma acceptansen av Unified [UN], UNR [endast utvändiga gängor], UNJ [invändiga och utvändiga gängor], M och MJ skruvgängor på utvändigt och invändigt gängade produkter. Den fastställer kriterierna för skruvgängsacceptans när ett mätsystem används.
  2. Ett skruvgängmätningssystem omfattar en lista över gängegenskaper som måste inspekteras för att fastställa dimensionsacceptansen för skruvgängorna på en gängad produkt och den/de mätare som ska användas vid inspektion av dessa egenskaper.
  3. Federal regering användning. När denna standard är godkänd av försvarsdepartementet och federala myndigheter och är införlivad i Federal Standard-H28/20 [FED-STD-H28/20], Screw Thread Standards for Federal Services, Section 20, användningen av denna standard av den federala regeringen är föremål för alla krav och begränsningar i Federal Standard-H28/20 [FED-STD-H28/20].

Dessa standarder tillhandahåller väsentliga specifikationer och dimensioner för de mätare som används på Unified tumskruvgängor (UN, UNR, UNJ gängform) på utvändigt och invändigt gängade produkter. Den täcker även specifikationer och dimensioner för gängmätare och mätutrustning. Det grundläggande syftet och användningen av varje mätare beskrivs också. Den fastställer också kriterierna för skruvgängsacceptans när ett mätsystem används.

Toleransklasser

Det finns ett klassificeringssystem för enkel tillverkning och utbytbarhet av tillverkade gängade föremål. De flesta (men absolut inte alla) gängade föremål är gjorda enligt en klassificeringsstandard som kallas Unified Screw Thread Standard Series. Detta system är analogt med de passningar som används med monterade delar.

  • Klass 1-gängor har lös passform, avsedda för enkel montering eller användning i en smutsig miljö.
  • Klass 2-gängor är fri passform, och de vanligaste. De är designade för att maximera styrkan med tanke på typisk maskinverkstadskapacitet och maskinpraxis.
  • Klass 3-gängor är medium passform, fortfarande ganska vanliga och används för närmare toleranser på högkvalitativt arbete.
  • Klass 4-gängor betecknade tidigare en nära passform för ännu snävare toleranser, men denna klassificering är nu föråldrad.
  • Klass 5 passform är en interferensgänga som kräver användning av en skiftnyckel för att svänga. Dessa kan ses i applikationer som fjäderbojor på en bil.

Bokstavssuffixet "A" eller "B" anger om trådarna är externa respektive interna. Klasserna 1A, 2A, 3A gäller utvändiga gängor; Klasserna 1B, 2B, 3B gäller för invändiga gängor.

Gängklass hänvisar till det acceptabla området för stigningsdiameter för en given gänga. Stigningsdiametern anges som Dp i figuren som visas ovan. Det finns flera metoder som används för att mäta stigningsdiametern. Den vanligaste metoden som används i produktionen är med hjälp av en go/no-go-mätare .

Relaterade standarder

  • ASME/ANSI B1.1 – 2019 Unified Inch Screw Threads, UN, UNR, & UNJ Thread Form
  • ASME/ANSI B1.10M – 2004 Unified Miniature Screw Threads

Se även

Anteckningar

Bibliografi

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Unified_Thread_Standard&oldid=1132267103 "