Care sunt diferențele esențiale dintre șuruburile hexagonale cu filet complet și cu filet parțial?

În lumea elementelsau de fixare industriale, Șurub hexagonal filetat este piatra de temelie a asamblarii mecanice. Cu toate acestea, unul dintre cele mai comune puncte de confuzie pentru managerii de achiziții și ingineri este să decidă între a Thread complet si a Filet parțial proiectare.

Deși pot arăta similar dintr-o privire, alegerea dintre ele poate afecta în mod semnificativ integritatea structurală, distribuția sarcinii și longevitatea proiectului dumneavoastră.

1. Definirea anatomiei de bază

Pentru a înțelege diferențele de performanță, trebuie mai întâi să definim componentele structurale ale a Șurub hexagonal filetat .

1.1 Șuruburi hexagonale cu filet complet (complet filetate)

Un șurub complet filetat are fire care se extind de la vârful șurubului până la partea inferioară a capului hexagonal.

• Utilizare primară: Acestea sunt concepute pentru aplicații în care lungimea de prindere este scurtă sau în care șurubul este utilizat pentru fixarea într-o gaură filetata (o gaură cu filete interne preexistente).
• Caracteristică de încărcare: Sarcina este distribuită pe toată lungimea șurubului.

1.2 Șuruburi hexagonale cu filet parțial (filetate parțial)

Un șurub hexagonal parțial filetat prezintă o porțiune netedă, nefiletată imediat sub cap, cunoscută sub numele de Shank or Prinde . Porțiunea filetată există doar la vârf.

• Utilizare primară: Acestea sunt standard pentru aplicații structurale grele și mașini în care șurubul trece prin două sau mai multe componente nefiletate.
• Caracteristică de încărcare: Tija nefiletată este proiectată să suporte forțele de „forfecare” ale ansamblului.

2. Comparație tehnică: performanță și mecanică

La selectarea unui Șurub hexagonal filetat , inginerii trebuie să se uite la forțele mecanice în joc: Tensiune, Forfecare și Prindere.

Matricea specificațiilor tehnice

3. De ce este importantă rezistența la forfecare

Cea mai critică diferență constă în modul în care se comportă șurubul Tensiunea de forfecare (forțe care împing materialele îmbinate în direcții opuse).

3.1 Vulnerabilitatea thread-urilor

Într-o Șurub hexagonal filetat care este complet filetat, „rădăcina” filetului (cea mai îngustă parte a șurubului) este locul în care se aplică forța de forfecare. Deoarece diametrul este mai mic la rădăcina filetului, șurubul este mai slab din punct de vedere tehnic în fiecare punct de-a lungul lungimii sale.

3.2 Avantajul tijei solide

Un șurub parțial filetat asigură că tija solidă, nefiletată, se așează exact acolo unde cele două materiale se întâlnesc (planul de forfecare). Deoarece tija are o secțiune transversală mai mare și fără „crestături” de la filete, oferă rezistență maximă la rupere sau îndoire sub sarcini laterale mari.

4. Lungimea de prindere și precizia de aliniere

În mașinile de precizie și inginerie structurală, Șurub hexagonal filetat trebuie să facă mai mult decât să țină lucrurile împreună; trebuie să le mențină perfect aliniate.

4.1 Reducerea „Jocului” în Asamblare

Deoarece firele sunt puțin mai mici decât orificiul prin care trec, un șurub complet filetat poate permite o deplasare microscopică în timp. În schimb, tija nefiletată a unui șurub parțial filetat poate fi fabricată la o toleranță foarte strânsă, umplând gaura mai complet și reducând „înclinarea” sau mișcarea indusă de vibrații.

4.2 Optimizarea forței de prindere

Șuruburile cu filet complet sunt excelente pentru Tensiune aplicații în care trebuie să strângeți strâns două articole împreună folosind cantitatea maximă de angajare a firului. Este mai puțin probabil să se slăbească sub tensiune verticală constantă, comparativ cu un filet parțial, dacă piulița nu este strânsă corespunzător.

5. Ghid de selecție: de care aveți nevoie?

5.1 Alegeți șuruburi hexagonale cu filet complet dacă:

• Te fixezi într-o gaura filetata (de exemplu, un șurub care intră într-un bloc motor).
• Ansamblul dvs. este predispus la Vibrație și aveți nevoie de contact maxim firul-material.
• Lucrați cu materiale subțiri în care o tijă ar împiedica strângerea piuliței (evitând „facerea la fund”).

5.2 Alegeți șuruburi hexagonale filetate parțial dacă:

• Aplicația implică Sarcini grele de forfecare (de exemplu, suspensie pentru vehicule, poduri sau mașini rotative).
• Ai nevoie Alinierea perfectă între două farfurii grele.
• Folosești un Piuliță și șaibă pe partea opusă, iar grosimea combinată a materialelor depășește lungimea tijei.

6. Proiectarea conexiunii perfecte

În timp ce ambele tipuri de Șurub hexagonal filetats sunt esențiale, nu sunt interschimbabile. Pentru proiectele industriale și structurale cu solicitări ridicate, șurubul parțial filetat este adesea alegerea superioară datorită tijei sale rezistente la forfecare. Pentru asamblarea de uz general și aplicațiile cu găuri filetate, șurubul complet filetat oferă versatilitatea și puterea de tensionare necesare pentru o potrivire sigură.

7. Întrebări frecvente: Întrebări frecvente

Î1: Pot folosi un șurub complet filetat dacă specificațiile cer un filet parțial?
A: Se recomandă prudență. Dacă aplicarea implică forță de forfecare mare, înlocuirea unui filet parțial cu un filet complet scade semnificativ marja de siguranță, deoarece filetele acționează ca „concentratoare de tensiuni” și pot duce la defectarea șuruburilor.

Î2: Cum măsoară „Lungimea de prindere” a unui fir parțial?
R: Lungimea de prindere este distanța de la partea inferioară a capului hexagonal până la începutul firelor. În mod ideal, lungimea de prindere ar trebui să fie puțin mai mică decât grosimea materialelor pe care le îmbinați, pentru a vă asigura că piulița poate fi strânsă în siguranță.

Î3: Sunt șuruburi hexagonale filetate din oțel inoxidabil disponibile în ambele stiluri?
A: Da. Cu toate acestea, fiți conștienți de Galling (sudura la rece) cu otel inoxidabil. Utilizarea unui lubrifiant anti-gripare este foarte recomandată atât pentru elementele de fixare din inox cu filet complet, cât și pentru cele parțiale.

8. Referințe

1. ASME B18.2.1: șuruburi cu cap pătrat, hexagonal, hexagonal greu și înclinat și șuruburi hexagonale, hexagonale grele, flanșă hexagonală, cu cap lobat și șuruburi.
2. ASTM A325: Specificație standard pentru șuruburi structurale, oțel, tratate termic, rezistență minimă la tracțiune 120/105 ksi.
3. Orientări privind rezistența și testarea Fastener Quality Act (FQA).
4. Manual pentru mașini: mecanică filetate și planuri de forfecare.