ด้ายที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นด้ายสกรูเป็นโครงสร้างเกลียวที่พันรอบพื้นผิวทรงกระบอกหรือรูปกรวย จะช่วยให้การเคลื่อนไหวแบบหมุนถูกแปลงเป็นการเคลื่อนไหวเชิงเส้น เธรดมีความสำคัญในด้านวิศวกรรมสำหรับการเข้าร่วมชิ้นส่วนการสร้างการเคลื่อนไหวและการส่งกำลัง
ประวัติและความสำคัญของหัวข้อในวิศวกรรม
เธรดเป็นส่วนสำคัญของวิศวกรรมเครื่องกลมานานหลายศตวรรษ แนวคิดของเธรดวันที่ย้อนกลับไปในสมัยโบราณเมื่อใช้สำหรับการยึดขั้นพื้นฐานและแอปพลิเคชันยก เมื่อมีการพัฒนาด้านการผลิตอุตสาหกรรมรูปแบบเธรดที่ได้มาตรฐานได้รับการแนะนำเพื่อให้แน่ใจว่าเข้ากันได้และการแลกเปลี่ยนกันได้ วันนี้หัวข้อมีความสำคัญในแทบทุกภาควิศวกรรมตั้งแต่การบินและอวกาศไปจนถึงอุตสาหกรรมยานยนต์ พวกเขามั่นใจว่าการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งและถอดออกได้และเปิดใช้งานการควบคุมการเคลื่อนไหวที่แม่นยำ
ประเภทของแอปพลิเคชันเธรด
เธรดมีวัตถุประสงค์ต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดทางวิศวกรรม แอปพลิเคชันเธรดที่พบมากที่สุด ได้แก่ :
การยึดเธรด : สิ่งเหล่านี้ใช้เพื่อเก็บส่วนประกอบสองส่วนขึ้นไปด้วยกันอย่างปลอดภัย สลักเกลียวและน็อตเป็นตัวอย่างคลาสสิกของการยึดเกลียว พวกเขามักพบในเครื่องจักรยานพาหนะและโครงการก่อสร้างเนื่องจากความแข็งแรงและความสะดวกในการประกอบ
เธรดการเคลื่อนไหว : เธรดเหล่านี้จะแปลงการเคลื่อนไหวแบบหมุนเป็นการเคลื่อนไหวเชิงเส้น สกรูตะกั่วในเครื่องจักรและสกรูในเครื่องจักรกลหนักเป็นตัวอย่างที่ดี การออกแบบที่แม่นยำของพวกเขาช่วยให้พวกเขาสามารถแปลการหมุนให้เป็นแบบราบรื่นและควบคุมได้ทำให้พวกเขามีความสำคัญต่อระบบเครื่องจักรกลที่ต้องการความแม่นยำ
เธรดการขนส่ง : มักพบในระบบสายพานลำเลียงและสายพานลำเลียงสกรูเกลียวเหล่านี้ช่วยในการขนส่งวัสดุหรือของเหลว เกลียวอย่างต่อเนื่องของพวกเขาช่วยให้สารเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางด้วยแรงควบคุมทำให้พวกเขามีประโยชน์ในอุตสาหกรรมเช่นการเกษตรและการผลิต
เรขาคณิตและการออกแบบเธรด
เธรดเรขาคณิตมีบทบาทสำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพและความเหมาะสมสำหรับการใช้งานต่างๆ แต่ละพารามิเตอร์มีอิทธิพลต่อวิธีการที่เธรดมีส่วนร่วมการถ่ายโอนแรงและรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้าง ลองสำรวจพารามิเตอร์และเครื่องมือทางเรขาคณิตที่สำคัญที่ใช้ในการวัดเธรด
พารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของเธรด
พารามิเตอร์ทางเรขาคณิตต่อไปนี้กำหนดรูปร่างและพฤติกรรมของเธรด:
เส้นผ่านศูนย์กลางที่สำคัญ : เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ที่สุดของเธรดวัดได้จากยอดของเธรดภายนอกหรือก้นของเธรดภายใน มันกำหนดขนาดและความแข็งแรงโดยรวมของชิ้นส่วนเกลียว
เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อย : เส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุดวัดจากรากของเธรดภายนอกหรือท็อปส์ซูของเธรดภายใน มันกำหนดความหนาของวัสดุที่แกนกลางของสกรูหรือสลักเกลียว
เส้นผ่านศูนย์กลางพิทช์ (เส้นผ่านศูนย์กลางที่มีประสิทธิภาพ) : เส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบจินตนาการที่ผ่านปีกของด้าย มันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการสร้างความมั่นใจว่าพอดีและการมีส่วนร่วมระหว่างเธรดการผสมพันธุ์ส่งผลกระทบต่อวิธีการที่พวกเขามีตาข่ายอย่างแน่นหนา
พิทช์ : ระยะห่างตามแนวแกนระหว่างจุดที่สอดคล้องกันในเธรดที่อยู่ติดกัน สนามที่มีขนาดใหญ่ขึ้นช่วยให้การเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วต่อการหมุนในขณะที่สนามที่เล็กกว่าให้การควบคุมที่ดีขึ้นและความได้เปรียบเชิงกลที่สูงขึ้น
ตะกั่ว : ระยะทางที่เธรดก้าวหน้าในเทิร์นเต็มหนึ่งเทิร์น ในเธรดที่เริ่มต้นเดียวตะกั่วจะเท่ากับระดับเสียง แต่ในหลาย ๆ เธรดเริ่มต้นตะกั่วเป็นหลายระดับของสนาม
เธรดเริ่มต้น : หมายถึงจำนวนเธรดแต่ละตัวบนสกรู เธรดที่เริ่มต้นเดียวมีร่องเกลียวแบบต่อเนื่องหนึ่งอันในขณะที่เธรดหลายเริ่มให้การเคลื่อนที่เชิงเส้นที่รวดเร็วยิ่งขึ้นต่อการหมุน
Helix Angle : มุมที่เกิดขึ้นระหว่างเกลียวของเกลียวและเส้นตั้งฉากกับแกนของด้าย มุมเกลียวที่สูงชันช่วยลดแรงเสียดทาน แต่สามารถลดกำลังการถือครอง
มุมเธรด : มุมที่เกิดขึ้นระหว่างปีกที่อยู่ติดกันของด้าย สิ่งนี้มีผลต่อการกระจายกำลังและส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเธรดในการถ่ายโอนโหลด
มุมฟัน : รูปร่างและมุมของฟันด้ายแต่ละตัวซึ่งแตกต่างกันไปตามการออกแบบและวัตถุประสงค์ของด้าย มุมฟันสามารถเป็นรูปสี่เหลี่ยมคางหมูสี่เหลี่ยมหรือสามเหลี่ยมมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติความแข็งแรงและแรงเสียดทานของด้าย
เครื่องมือวัดสำหรับเธรด
การวัดเธรดที่แม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าเข้ากันได้ระหว่างชิ้นส่วนผสมพันธุ์ สองเครื่องมือหลักที่ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้คือ:
คาลิปเปอร์ : เครื่องมืออเนกประสงค์สำหรับการวัดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางที่สำคัญและรองของทั้งชาย (ภายนอก) และเธรดหญิง (ภายใน) ความแม่นยำของมันช่วยให้วิศวกรสามารถวัดขนาดเกลียวได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ
วัดพิทช์ : เครื่องมือพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อวัดระยะห่างระหว่างยอดด้าย มันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการระบุระดับเสียงของเธรดและใช้สำหรับทั้งประเภทตัวชี้วัดและเธรดของจักรวรรดิ
การระบุเธรด
การระบุเธรดที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเลือกส่วนประกอบที่เหมาะสมและความเข้ากันได้ของระบบ ทำตามขั้นตอนเหล่านี้เพื่อระบุเธรด:
ขั้นตอนในการระบุเธรด
1. ด้ายชายกับหญิง
เกลียวตัวผู้: สันเขาภายนอกบนสลักเกลียวสกรูหรือท่อ
เธรดหญิง: ร่องภายในในถั่วรูหรืออุปกรณ์
การตรวจสอบด้วยสายตาเพียงพอ เพศไม่ส่งผลกระทบต่อฟังก์ชั่น แต่กำหนดส่วนประกอบการผสมพันธุ์
2. เรียวกับเธรดคู่ขนาน
เกลียวแบบขนานรักษาเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่ตามความยาว
เกลียวเรียวลดลงของเส้นผ่านศูนย์กลางไปจนถึงจุดสิ้นสุด
ใช้คาลิปเปอร์เพื่อยืนยัน: เธรดแบบขนานติดต่อความยาวเต็ม, เกลียวเรียวหิน
3. การวัดระยะห่างของเธรด
ใช้มาตรวัดระดับเสียงเพื่อกำหนดระยะห่างระหว่างยอดด้าย
สำหรับเธรดของจักรวรรดินับเกลียวต่อนิ้ว (TPI)
สำหรับเธรดเมตริกให้วัดระยะห่างระหว่างยอดในมิลลิเมตร
4. การวัดขนาดของเธรด
การวัดขนาดของเธรดขึ้นอยู่กับประเภทของเธรด:
| ประเภทเธรด | วิธีการวัด |
| เกลียวท่อ | เปรียบเทียบกับโปรไฟล์ขนาดเล็กน้อย |
| เธรดที่ไม่ใช่ท่อ | วัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกด้วยคาลิปเปอร์ |
5. กำหนดมาตรฐานประเภทเธรด
เปรียบเทียบการวัดกับตารางมาตรฐาน:
NPT/NPTF สำหรับเธรดท่อเรียวอเมริกัน
BSP สำหรับเธรดท่อมาตรฐานของอังกฤษ
ตัวชี้วัดสำหรับเธรดมาตรฐานสากล
UN/UNF สำหรับเธรดแห่งชาติแบบครบวงจร
มาตรฐานด้ายและข้อกำหนด
ในด้านวิศวกรรมมาตรฐานด้ายและข้อมูลจำเพาะทำให้มั่นใจได้ว่าเข้ากันได้ความเข้ากันได้และความแม่นยำในระบบและอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน แต่ละมาตรฐานกำหนดรูปทรงเรขาคณิตระดับเสียงและความอดทนของเธรด ที่นี่เราจะหารือเกี่ยวกับมาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดรวมถึงเธรด Metric ISO, เธรด Unified, เธรดมาตรฐานของอังกฤษและมาตรฐานเธรดท่ออเมริกัน
เธรด ISO Metric (M)
เธรด Metric ISO เป็นมาตรฐานด้ายที่พบมากที่สุดทั่วโลก มันใช้การวัดตัวชี้วัดสำหรับทั้งเส้นผ่านศูนย์กลางและระดับเสียงทำให้การปรับมาตรฐานง่ายขึ้นในภูมิภาค
โปรไฟล์และขนาดของเธรด : เธรด Metric ISO มีโปรไฟล์รูปตัววี 60 องศาที่กำหนดโดยเส้นผ่านศูนย์กลางและระดับเสียงเล็กน้อย ทั้งสองมิติวัดเป็นมิลลิเมตร
ซีรีย์ Coarse และ Fine Pitch : Coarse Pitch Series (เช่น M10 × 1.5) ใช้ในแอปพลิเคชันอเนกประสงค์ทั่วไปทำให้การผลิตง่ายขึ้น Series Fine Pitch (เช่น M10 × 1.0) ใช้เมื่อต้องการความพอดีและความแม่นยำที่เข้มงวดมากขึ้น
คลาสความอดทนและพอดี : เธรด ISO Metric แบ่งออกเป็นคลาสความอดทนเช่น 6G และ 6H โดยกำหนดระดับของการกวาดล้างหรือการรบกวน ความคลาดเคลื่อนที่หยาบกว่านั้นให้ความพอดีในขณะที่ความคลาดเคลื่อนที่ดีกว่านั้นให้ความแข็งแรงมากขึ้น
มาตรฐานเธรดแบบครบวงจร (UNC/UNF)
มาตรฐานด้าย Unified (UTS) ใช้กันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกาแคนาดาและบางส่วนของสหราชอาณาจักรให้การวัดเป็นนิ้วและคล้ายกับเธรด ISO Metric ในการใช้ซีรีย์หยาบและพิทช์ละเอียด
โปรไฟล์เธรดและขนาด : เธรด UTS มี V-profile 60 องศาวัดเป็นนิ้ว มันมีทั้งเธรดหยาบ (UNC) และ Fine (UNF)
ซีรีย์พิทช์หยาบและดี : เธรด UNC เช่น¼ '-20 UNC ใช้สำหรับแอปพลิเคชันการยึดทั่วไปในขณะที่เธรด UNF เช่น¼ '-28 UNF เป็นที่ต้องการสำหรับความแม่นยำและความแข็งแกร่งในอุตสาหกรรมเฉพาะ
คลาสความอดทนและพอดี : UTS มีคลาสความอดทนที่หลากหลายพร้อมคลาสที่ใช้กันทั่วไปรวมถึงคลาส 1 (แบบหลวม), คลาส 2 (มาตรฐาน) และคลาส 3 (พอดีแน่น)
กระทู้มาตรฐานของอังกฤษ
กระทู้ของอังกฤษเป็นระบบมรดกซึ่งยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศสหราชอาณาจักรและเครือจักรภพ เธรดเหล่านี้รวมถึง Whitworth, Fine และ Pipe Threads
Whitworth Threads (BSW) : Thread Whitworth Standard (BSW) ของอังกฤษมีมุมด้าย 55 องศา มันถูกใช้สำหรับสกรูอเนกประสงค์ทั่วไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครื่องจักรที่มีอายุมากกว่า
British Standard Fine Threads (BSF) : คล้ายกับ BSW แต่ด้วยระดับเสียงที่ดีกว่านั้นเธรด BSF ให้การเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งในแอปพลิเคชันภายใต้การสั่นสะเทือนเช่นส่วนประกอบยานยนต์และการบินและอวกาศ
เกลียวท่อมาตรฐานของอังกฤษ (BSP) : เธรด BSP ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับอุปกรณ์ท่อ เธรด BSPP (ขนาน) ต้องใช้ซีลภายนอกในขณะที่ BSPT (เรียว) เกลียวปิดผนึกตนเองผ่านการล่ม
มาตรฐานด้ายท่ออเมริกัน
มาตรฐานแห่งชาติอเมริกันสำหรับเธรดท่อรวมทั้งประเภท NPT และ NPTF ที่ออกแบบมาสำหรับการปิดผนึกแอปพลิเคชัน
ขอบเขตและความแตกต่างของมาตรฐานเธรดต่างๆ
มาตรฐานเธรดที่แตกต่างกันนั้นไม่สามารถใช้งานได้เสมอไปเนื่องจากพวกเขาแตกต่างกันไปตามระดับเสียงมุมด้ายและพอดี เธรดตัวชี้วัด ISO เป็นไปตามระบบสากลโดยใช้หน่วยเมตริกในขณะที่เธรดแบบครบวงจรและเธรดอังกฤษใช้การวัดของจักรวรรดิ มาตรฐานเธรดท่อเช่น NPT และ BSP ยังแตกต่างกันในวิธีการปิดผนึกและการประกอบซึ่งทำให้เข้ากันได้ดียิ่งขึ้น
มาตรฐานระหว่างประเทศและภูมิภาคอื่น ๆ
หลายประเทศรักษามาตรฐานด้ายของตนเองสำหรับอุตสาหกรรมแห่งชาติ เหล่านี้รวมถึง:
JIS (มาตรฐานอุตสาหกรรมญี่ปุ่น) : หัวข้อ JIS ของญี่ปุ่นเป็นไปตามแนวทางที่คล้ายกันกับมาตรฐานการวัด ISO แต่อาจแตกต่างกันเล็กน้อยทั้งในระดับเสียงและการใช้งาน
DIN (สถาบันมาตรฐานเยอรมันเพื่อมาตรฐาน) : มาตรฐาน DIN ของเยอรมนีสอดคล้องกับมาตรฐาน ISO อย่างใกล้ชิดซึ่งให้ข้อมูลจำเพาะของเธรดในอุตสาหกรรมตั้งแต่ยานยนต์ไปจนถึงการผลิต
GOST (มาตรฐานรัฐรัสเซีย) : มาตรฐาน GOST ของรัสเซียรวมทั้งหัวข้อการวัดและนิ้วที่ใช้อย่างมากในภาควิศวกรรมและการผลิตของประเทศ
ตารางสรุปของมาตรฐานด้ายคีย์
| มาตรฐาน | พื้นที่ | มุมเธรด | หน่วยการวัด | มาตรฐานแอปพลิเคชันทั่วไป |
| ISO Metric (M) | ทั่วโลก | 60 ° | ตัวชี้วัด | ตัวยึดทั่วไปเครื่องจักร |
| Unified (UNC/UNF) | สหรัฐอเมริกาแคนาดา | 60 ° | นิ้ว | ตัวยึดเครื่องจักรความแม่นยำ |
| Whitworth (BSW/BSF) | สหราชอาณาจักร | 55 ° | นิ้ว | เครื่องจักรเก่ายานยนต์ |
| ท่ออังกฤษ (BSP) | สหราชอาณาจักรทั่วโลก | 55 ° | นิ้ว | อุปกรณ์ท่อประปา |
| NPT/NPTF | เรา | 60 ° | นิ้ว | อุปกรณ์ท่อระบบเชื้อเพลิง |
| jis | ประเทศญี่ปุ่น | 60 ° | ตัวชี้วัด | เครื่องจักรยานยนต์ |
| ดิน | ประเทศเยอรมนี | 60 ° | ตัวชี้วัด | ยานยนต์เครื่องจักรอุตสาหกรรม |
| ของเก็บ | รัสเซีย | 60 °/55 ° | ตัวชี้วัด/นิ้ว | อุตสาหกรรมต่างประเทศต่างๆ |
ประเภทของเธรด
เธรดมาในรูปแบบต่าง ๆ แต่ละแบบออกแบบมาสำหรับแอพพลิเคชั่นทางวิศวกรรมเฉพาะ การทำความเข้าใจกับเธรดประเภทต่าง ๆ เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเลือกอันที่เหมาะสมสำหรับโครงการของคุณ ลองสำรวจประเภทเธรดทั่วไปตามทิศทางโปรไฟล์และมาตรฐาน
เธรดมือขวาและซ้ายมือ
เธรดสามารถจัดหมวดหมู่ตามทิศทางที่พวกเขาหันไปมีส่วนร่วม
เธรดมือขวา (RH) : นี่คือประเภทของเธรดที่พบได้บ่อยที่สุด พวกเขากระชับเมื่อหมุนตามเข็มนาฬิกา สกรูและสลักเกลียวทั่วไปเกือบทั้งหมดเช่นสกรูและสลักเกลียวใช้เกลียว RH เพื่อความสะดวกในการใช้งาน
เธรดซ้ายมือ (LH) : เธรดเหล่านี้กระชับเมื่อหมุนทวนเข็มนาฬิกา เธรด LH ถูกนำมาใช้ในสถานการณ์ที่การหมุนตามเข็มนาฬิกาอาจทำให้เกิดการคลายเช่นในชุดกลไกเชิงกลบางอย่างเช่นคันเหยียบจักรยานหรือชิ้นส่วนยานยนต์เฉพาะ
โปรไฟล์เธรด
โปรไฟล์เธรดอธิบายรูปร่างของเธรดและมีอิทธิพลต่อความแข็งแรงประสิทธิภาพและฟังก์ชั่น
เรียวและเธรดคู่ขนาน
เธรดยังสามารถจำแนกได้โดยการเปลี่ยนแปลงเส้นผ่านศูนย์กลางของพวกเขาตามความยาว
เกลียวเรียว : เธรดเหล่านี้ค่อยๆลดลงของเส้นผ่านศูนย์กลางไปยังจุดสิ้นสุดการสร้างลิ่มที่สร้างซีล เกลียวเรียวเป็นเรื่องธรรมดาในอุปกรณ์ท่อและปิดผนึกตัวเองที่แรงดันต่ำ ตัวอย่าง ได้แก่ NPT (ด้ายท่อแห่งชาติ) และ BSPT (Tapered ท่อมาตรฐานของอังกฤษ)
เกลียวขนาน : เธรดขนานรักษาเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่ตลอด พวกเขาต้องการวิธีการปิดผนึกเพิ่มเติมเช่นโอริงหรือเทปเธรดสำหรับการเชื่อมต่อที่แน่นหนา ประเภททั่วไป ได้แก่ BSPP (ภาษาอังกฤษมาตรฐานแบบขนาน) และ NPTF (เชื้อเพลิงท่อเรียวแห่งชาติ)
ประเภทเธรดพิเศษ
หลายมาตรฐานมีเธรดเฉพาะสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ โดยมีตัวอย่างที่โดดเด่นคือ:
เธรดแห่งชาติแบบครบวงจร (UNC, UNF, UNS) : ใช้กันทั่วไปในสหรัฐอเมริกาและแคนาดาเธรดแบบครบวงจรจะวัดเป็นนิ้ว เธรด UNC (หยาบ) ใช้สำหรับการยึดอเนกประสงค์ทั่วไปในขณะที่ เธรด UNF (ดี) เป็นที่ต้องการในแอปพลิเคชันที่มีความแข็งแรงสูง เธรด UNS เป็นเธรดที่ไม่ได้มาตรฐานที่เหมาะสำหรับความต้องการเฉพาะ
เธรดมาตรฐานของอังกฤษ (BSW, BSF, BSP) : เธรด Standard Whitworth (BSW) ของอังกฤษใช้เป็นหลักในเครื่องจักรที่เก่ากว่า เธรด Standard Fine Standard (BSF) ให้การเชื่อมต่อที่ดีขึ้นและใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีแนวโน้มการสั่นสะเทือน เกลียวท่อมาตรฐานของอังกฤษ (BSP) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับอุปกรณ์ท่อในระบบประปาและระบบก๊าซรวมถึงรูปแบบทั้งแบบขนาน (BSPP) และแบบเรียว (BSPT)
ตารางสรุปประเภทเธรดประเภท
| เธรดประเภท | โปรไฟล์แอปพลิ | เคชัน |
| เธรดมือขวา (RH) | ตามเข็มนาฬิกา | ตัวยึดอเนกประสงค์ทั่วไป |
| เธรดมือซ้าย (LH) | ทวนเข็มนาฬิกา | ชิ้นส่วนมีแนวโน้มที่จะคลายภายใต้การหมุน |
| เกลียวรูปตัววี | สามเหลี่ยม | การยึดเครื่องจักรทั่วไป |
| กระทู้สี่เหลี่ยมจัตุรัส | สี่เหลี่ยม | ระบบส่งกำลัง, แจ็ค, เครื่องจักรกลหนัก |
| เธรด acme | รูปสี่เหลี่ยมคางหมู | โหลดหนักเครื่องมือเครื่องจักร |
| เกลียวสี่เหลี่ยมคางหมู | รูปสี่เหลี่ยมคางหมู | การส่งพลังงานเครื่องจักรยุโรป |
| ข้อมือ | ที่ได้ถูกปัดเศษ | ข้อต่อทางรถไฟฝาขวด |
| ด้ายค้ำ | อสมมาตร | อุปกรณ์ที่หนีบ |
| เธรดหนอน | เป็นเกลียว | เกียร์หนอนระบบส่งกำลังมุมขวา |
| เรียวด้าย | การปิดลิ่ม | อุปกรณ์ท่อ (NPT, BSPT) |
| เธรดขนาน | เส้นผ่าศูนย์กลางคงที่ | อุปกรณ์ท่อที่ต้องการการปิดผนึกภายนอก |
| ด้ายแห่งชาติแบบครบวงจร | เป็นนิ้ว | ตัวยึดเครื่องจักรความแม่นยำ |
| กระทู้มาตรฐานของอังกฤษ | เป็นนิ้ว | อุปกรณ์ท่อเครื่องจักรรุ่นเก่า |
วิธีการผลิตเธรด
การผลิตเธรดเกี่ยวข้องกับเทคนิคต่าง ๆ แต่ละข้อเสนอข้อดีที่เป็นเอกลักษณ์สำหรับการใช้งานและวัสดุเฉพาะ นี่คือภาพรวมของวิธีการผลิตเธรดหลัก:
การตัดด้าย (ก๊อกและตาย)
การตัดเธรดยังคงเป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างเธรดทั้งภายในและภายนอก:
ข้อดี:
เหมาะสำหรับการผลิตขนาดเล็ก
ใช้ได้กับวัสดุที่หลากหลาย
ต้นทุนเครื่องมือเริ่มต้นค่อนข้างต่ำ
ข้อ จำกัด :
ด้ายกลิ้ง
ด้ายกลิ้งรูปแบบเกลียวผ่านการเปลี่ยนรูปพลาสติกของชิ้นงาน:
ประโยชน์:
ข้อเสีย:
การบดด้าย
การบดเธรดใช้ล้อขัดเพื่อสร้างเธรดที่มีความแม่นยำสูง:
คุณสมบัติที่สำคัญ:
ความแม่นยำและพื้นผิวที่ยอดเยี่ยม
เหมาะสำหรับเกลียวหลังการรักษาด้วยความร้อน
สามารถสร้างรูปแบบด้ายที่ซับซ้อนได้
ข้อควรพิจารณา:
การกัดด้าย
Thread Milling ใช้เครื่องมือตัดแบบหมุนเพื่อสร้างเธรด:
ข้อดี:
สามารถผลิตเกลียวขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่ได้
ความดันเครื่องมือน้อยที่สุดเหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีผนังบาง
สามารถสร้างเธรดทั้งมือขวาและมือซ้ายด้วยเครื่องมือเดียวกัน
ข้อ จำกัด :
การพิมพ์ 3 มิติและการผลิตสารเติมแต่ง
เทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่นำเสนอความเป็นไปได้ใหม่สำหรับการผลิตเธรด:
ผลประโยชน์ที่อาจเกิดขึ้น:
ความท้าทาย:
ปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพของเธรด
ประสิทธิภาพของเธรดได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่าง ๆ ที่กำหนดความแข็งแกร่งความทนทานและความน่าเชื่อถือในการใช้งานทางวิศวกรรม ตั้งแต่การเลือกวัสดุไปจนถึงการพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อมการทำความเข้าใจปัจจัยเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญในการสร้างความมั่นใจในประสิทธิภาพของเธรดที่ดีที่สุด ด้านล่างเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อประสิทธิภาพของเธรด
การเลือกวัสดุ
ประสิทธิภาพของเธรดขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุ:
ความแข็งแกร่ง: กำหนดความสามารถในการรับน้ำหนัก
ความเหนียว: ส่งผลกระทบต่อการก่อตัวของเธรดและความต้านทานต่อการลอก
ความต้านทานการกัดกร่อน: สิ่งสำคัญสำหรับอายุยืนในสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย
การรักษาพื้นผิวและการเคลือบ
การรักษาพื้นผิวช่วยเพิ่มอายุการใช้งานที่ยืนยาวและการทำงานของเธรดโดยการลดการสึกหรอการกัดกร่อนและการทำให้ดีขึ้น การรักษาทั่วไป ได้แก่ :
การชุบสังกะสี : ปกป้องเธรดจากการกัดกร่อนและเพิ่มอายุการใช้งาน
การเคลือบออกไซด์สีดำ : ให้ความต้านทานการกัดกร่อนเล็กน้อยและเพิ่มความสวยงาม
ฟอสเฟต : ปรับปรุงการเก็บรักษาด้วยการหล่อลื่นทำให้มีประโยชน์ในการใช้งานที่มีแรงบันดาลใจสูง
อโนไดซ์ : ใช้กันทั่วไปสำหรับเธรดอลูมิเนียมมันจะเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและความแข็งแรงของการสึกหรอ
การรักษาเหล่านี้ช่วยให้เธรดดำเนินไปอย่างน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงหรือแอปพลิเคชันที่สวมใส่สูง
การหล่อลื่นและแรงเสียดทาน
การหล่อลื่นที่เหมาะสมจะช่วยลดแรงเสียดทานในระหว่างการประกอบและป้องกันไม่ให้มีการจับหรือยึดโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันโหลดสูง การหล่อลื่น:
สารหล่อลื่นแบบเธรดอาจรวมถึงน้ำมันจาระบีหรือสารประกอบต่อต้านการยึดโดยขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของแอปพลิเคชัน
ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม
เธรดมักจะสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันซึ่งส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของพวกเขาเมื่อเวลาผ่านไป ปัจจัยสำคัญ ได้แก่ :
อุณหภูมิ : อุณหภูมิสูงอาจทำให้เกิดการขยายตัวของวัสดุและความแข็งแรงของด้ายกระแทก อุณหภูมิต่ำสามารถทำให้วัสดุบางอย่างเปราะ
การกัดกร่อน : เกลียวที่สัมผัสกับความชื้นสารเคมีหรือเกลือสามารถกัดกร่อนได้ทำให้โครงสร้างอ่อนลงเมื่อเวลาผ่านไป
การสั่นสะเทือน : การสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องสามารถคลายการเชื่อมต่อเกลียวซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลว กลไกการล็อคเช่นล็อกเกอร์ด้ายหรือน็อตล็อคสามารถช่วยลดสิ่งนี้ได้
การจัดการกับความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมเหล่านี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาความสมบูรณ์ของการเชื่อมต่อเกลียว
วิธีการประกอบและการกระชับ
วิธีที่ใช้ในการประกอบและกระชับเธรดมีผลต่อประสิทธิภาพของพวกเขาอย่างมีนัยสำคัญ วิธีการสำคัญ ได้แก่ :
การควบคุมแรงบิด : การใช้แรงบิดที่ถูกต้องทำให้มั่นใจได้ว่าเธรดจะไม่มากเกินไปหรือไม่แน่นหนารักษาความสมบูรณ์ของพวกเขา
ความตึงเครียดล่วงหน้า : การโหลดล่วงหน้าที่เหมาะสมช่วยลดความเสี่ยงของการคลายภายใต้โหลดแบบไดนามิกและทำให้มั่นใจได้ว่าการกระจายโหลดข้ามโปรไฟล์เธรด
เครื่องมือการยึด : เครื่องมือเช่นประแจแรงบิดให้การกระชับความแม่นยำลดโอกาสของความล้มเหลวของเธรด
การใช้เทคนิคการประกอบที่ถูกต้องช่วยเพิ่มความทนทานและความแข็งแรงของการเชื่อมต่อเกลียว
ประเภทโหลดและผลกระทบต่อความแข็งแรงของด้าย
เธรดจะอยู่ภายใต้ประเภทโหลดที่แตกต่างกันและแต่ละประเภทมีผลต่อประสิทธิภาพของเธรดที่แตกต่างกัน:
โหลดแบบคงที่ : ใช้อย่างต่อเนื่องเมื่อเวลาผ่านไปพวกเขาโดยทั่วไปจะไม่ทำให้เกิดความล้มเหลวของเธรดเว้นแต่ว่าโหลดเกินความแข็งแรงของผลผลิตของวัสดุ
โหลดแบบไดนามิก : แตกต่างกันไปตามกาลเวลาและอาจทำให้เธรดคลายหรือเหนื่อยล้าหากไม่ได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสม
ความเหนื่อยล้าโหลด : การโหลดซ้ำและการขนถ่ายมัดทำให้เธรดอ่อนลงเมื่อเวลาผ่านไปนำไปสู่ความล้มเหลว วัสดุที่มีความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าสูงกว่าเป็นที่ต้องการในการใช้งานดังกล่าว
การทำความเข้าใจกับเงื่อนไขการโหลดทำให้มั่นใจได้ว่าประเภทเธรดและวัสดุที่ถูกต้องจะถูกเลือกสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการ
ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพการปิดผนึก
ในหลาย ๆ แอปพลิเคชันจำเป็นต้องมีเธรดเพื่อให้ซีลโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบของเหลวหรือก๊าซ เธรดเรียวเช่น NPT และ BSPT นำเสนอคุณสมบัติการปิดผนึกตนเองโดยการสร้างพอดีอย่างแน่นหนา สำหรับเธรดที่ไม่ปิดผนึกด้วยตัวเอง (เช่นเธรดขนานเช่น BSPP), ซีลเพิ่มเติมเช่นโอริงหรือเทปเธรดจำเป็นต้องใช้เพื่อป้องกันการรั่วไหล
| ประเภทเธรด | ความสามารถในการปิดผนึก | แอปพลิเคชัน |
| เธรด npt | ปิดผนึกตัวเอง | อุปกรณ์ท่อระบบของเหลว |
| เธรด BSPT | ปิดผนึกตัวเอง | แอปพลิเคชันก๊าซและของเหลว |
| เธรด BSPP | ต้องมีการปิดผนึกเพิ่มเติม (โอริงหรือเทป) | ระบบประปาระบบแรงดันต่ำ |
การจัดการกับข้อกำหนดการปิดผนึกเป็นสิ่งสำคัญในการสร้างความมั่นใจในการเชื่อมต่อของเหลวที่แน่นหนาในแอปพลิเคชันทางวิศวกรรม
การประยุกต์ใช้เธรดในวิศวกรรม
เธรดมีบทบาทสำคัญในการใช้งานด้านวิศวกรรมที่หลากหลายซึ่งให้ฟังก์ชั่นที่สำคัญในหลายอุตสาหกรรม ความเก่งกาจและประสิทธิภาพของพวกเขาทำให้พวกเขาเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในวิศวกรรมสมัยใหม่
ตัวยึด
ตัวยึดแบบเกลียวเป็นกระดูกสันหลังของแอสเซมบลีเชิงกล:
สลักเกลียว: การเชื่อมต่อที่มีความแข็งแรงสูงในแอปพลิเคชันโครงสร้าง
สกรู: การยึดอเนกประสงค์สำหรับวัสดุที่หลากหลาย
ถั่ว: จัดหาแรงหนีบที่ปลอดภัยและปรับได้
ส่วนประกอบเหล่านี้ช่วยให้การประกอบการถอดประกอบและการบำรุงรักษาระบบวิศวกรรมง่ายขึ้น
ระบบส่งกำลัง
เธรด Excel ในการแปลงการเคลื่อนไหวแบบโรตารี่เป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้น:
ประสิทธิภาพและความแม่นยำของพวกเขาทำให้เธรดเหมาะสำหรับแอปพลิเคชันการส่งกำลัง
การปิดผนึกของเหลวและก๊าซ
การเชื่อมต่อเกลียวมีความสำคัญในระบบการจัดการของเหลว:
เธรดเรียวมักจะให้คุณสมบัติการปิดผนึกตนเองเพิ่มความสมบูรณ์ของระบบ
การวางตำแหน่งและการปรับ
เธรดเปิดใช้งานการปรับที่ดีในเครื่องมือที่มีความแม่นยำ:
ความสามารถในการแปลการหมุนขนาดเล็กเป็นการเคลื่อนไหวเชิงเส้นนาทีนั้นไม่มีใครเทียบได้
แอพพลิเคชั่นอุตสาหกรรมเฉพาะอุตสาหกรรม
| อุตสาหกรรม | แอพพลิเคชั่น | ประเภท |
| การบินและอวกาศ | ตัวยึดที่มีความแข็งแรงสูง | UNF, Metric Fine |
| เกี่ยวกับยานยนต์ | ส่วนประกอบเครื่องยนต์ | ตัวชี้วัด unf |
| อุปกรณ์การแพทย์ | การตรึงรากฟันเทียม | กำหนดเองพิทช์ดี |
| น้ำมันและก๊าซ | การเชื่อมต่อแรงดันแน่น | NPT, API |
กรณีศึกษา
การเชื่อมต่อที่มีความแข็งแรงสูงในการก่อสร้างสะพาน
ความท้าทาย: การเข้าร่วมองค์ประกอบโครงสร้างขนาดใหญ่
วิธีแก้ปัญหา: เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่สลักเกลียวความแข็งแรงสูงพร้อมเธรด UNC
ผลลัพธ์: การเชื่อมต่อที่ทนทานและทนต่อความเหนื่อยล้าที่สามารถทนต่อการโหลดแบบไดนามิกได้
สกรูตะกั่วที่แม่นยำในเครื่องซีเอ็นซี
ความท้าทาย: การวางตำแหน่งเครื่องมือตัดที่แม่นยำ
วิธีแก้ปัญหา: กราวด์, เกลียวสี่เหลี่ยมคางหมูหลายตัวพร้อมกับน็อตต่อต้านแบ็คแลช
ผลลัพธ์: ความแม่นยำในการวางตำแหน่ง submicron และการควบคุมการเคลื่อนไหวที่ราบรื่น
การเชื่อมต่อท่อปิดผนึกด้วยตนเองในระบบแรงดันสูง
ความท้าทาย: ข้อต่อปลอดการรั่วไหลในระบบไฮดรอลิก
วิธีแก้ปัญหา: เธรดเรียว NPTF ที่มีสัญญาณรบกวนควบคุม
ผลลัพธ์: ซีลโลหะเป็นโลหะที่เชื่อถือได้โดยไม่มีสารประกอบปิดผนึกเพิ่มเติม
โหมดความล้มเหลวของเธรดและการป้องกัน
การทำความเข้าใจโหมดความล้มเหลวของเธรดเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการออกแบบการเชื่อมต่อเกลียวที่เชื่อถือได้และปลอดภัย ส่วนนี้สำรวจโหมดความล้มเหลวทั่วไปสาเหตุและมาตรการป้องกัน
โหมดความล้มเหลวทั่วไป
ส่วนประกอบเธรดสามารถล้มเหลวได้หลายวิธี:
การลอก : การเปลี่ยนรูปแบบเธรดภายใต้โหลดมากเกินไป
Shearing : การแยกเธรดที่สมบูรณ์เนื่องจากแรงมาก
Galling : ความเสียหายของพื้นผิวจากการสึกหรอของกาวระหว่างด้ายผสมพันธุ์
การยึด : เธรดล็อคเข้าด้วยกันป้องกันการถอดชิ้นส่วน
ความเหนื่อยล้า : การเจริญเติบโตของรอยแตกอย่างค่อยเป็นค่อยไปภายใต้การโหลดแบบวงจร
การร้าวการกัดกร่อนของความเครียด : การรวมกันของความเครียดแรงดึงและสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
สาเหตุของความล้มเหลวของเธรด
| สาเหตุ | คำอธิบาย | ทั่วไปใน |
| สวมใส่ | การสูญเสียวัสดุค่อยๆจากแรงเสียดทาน | ข้อต่อประกอบบ่อย |
| การกัดกร่อน | การย่อยสลายทางเคมีของวัสดุด้าย | สภาพแวดล้อมที่เปิดเผยหรือชื้น |
| ความเหนื่อยล้า | วงจรความเครียดซ้ำ ๆ ที่นำไปสู่การก่อตัวของรอยแตก | ส่วนประกอบที่สั่นสะเทือนหรือโหลดแบบวัฏจักร |
| มากเกินไป | เกินความสามารถในการรับน้ำหนักของเธรด | รัดแน่นไม่ถูกต้อง |
| การประกอบที่ไม่เหมาะสม | การผ่านเธรดหรือการทำให้แน่นเกินไป | กระบวนการประกอบแบบแมนนวล |
มาตรการป้องกัน
เพื่อลดความล้มเหลวของเธรด:
การเลือกวัสดุที่เหมาะสมตามสภาพแวดล้อมและข้อกำหนดการโหลด
การประยุกต์ใช้การรักษาพื้นผิวหรือการเคลือบที่เหมาะสม
การใช้สารประกอบที่ล็อคเกลียวสำหรับความต้านทานการสั่นสะเทือน
การดำเนินการตามแนวทางการหล่อลื่นที่ถูกต้อง
การยึดมั่นกับค่าแรงบิดที่ระบุในระหว่างการประกอบ
การเลือกและการออกแบบเธรดที่เหมาะสม
เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเธรดผ่าน:
การเลือกโปรไฟล์เธรดที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชัน
พิจารณาปัจจัยการกระจายโหลดและปัจจัยความเข้มข้นของความเครียด
การประเมินปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม (อุณหภูมิ, ศักยภาพการกัดกร่อน)
การกำหนดความยาวการมีส่วนร่วมของเธรดที่ดีที่สุด
การเลือกคลาสความอดทนที่เหมาะสมสำหรับส่วนประกอบการผสมพันธุ์
การควบคุมและการตรวจสอบคุณภาพ
ใช้มาตรการคุณภาพที่แข็งแกร่ง:
การตรวจสอบมิติโดยใช้มาตรวัดความแม่นยำและเครื่องมือวัด
วิธีการทดสอบแบบไม่ทำลาย (เช่นอัลตราโซนิกอนุภาคแม่เหล็ก) สำหรับส่วนประกอบที่สำคัญ
ตารางการตรวจสอบและการบำรุงรักษาเป็นระยะสำหรับชุดประกอบเกลียว
เอกสารและการตรวจสอบย้อนกลับของกระบวนการผลิตเธรด
โปรแกรมการฝึกอบรมสำหรับบุคลากรประกอบเพื่อให้แน่ใจว่าเทคนิคการติดตั้งที่เหมาะสม
ท้ายที่สุด
เธรดมีความสำคัญในด้านวิศวกรรมที่ใช้สำหรับการยึดการเคลื่อนไหวและการส่งพลังงาน พวกเขามั่นใจว่าการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งและเชื่อถือได้ในระบบเครื่องจักรกล
การเลือกการออกแบบและการควบคุมคุณภาพของเธรดที่เหมาะสมมีความสำคัญต่อการหลีกเลี่ยงความล้มเหลวและปรับปรุงประสิทธิภาพในแอปพลิเคชันต่างๆ
การสำรวจมาตรฐานเธรดวัสดุและเทคนิคการผลิตสามารถช่วยเพิ่มความเข้าใจในการใช้งานเธรดได้อย่างมาก
สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมให้ตรวจสอบมาตรฐานอุตสาหกรรมและทรัพยากรเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่ดีที่สุดในโครงการวิศวกรรมของคุณ
