螺距與 TPI
M8 雙頭螺栓和 5/16-18 螺栓看上去一模一樣:8.0 與 7.94 mm,螺距 1.25 與 1.41 mm。一個的螺帽擰到另一個上,轉一圈半到兩圈就死死卡住。每一牙都增加 0.16 mm 的偏差,而螺紋中的間隙只有約十分之三公釐。
公制螺紋直接給出螺距:從牙頂到牙頂的公釐數。英制螺紋給出的是一英吋長度上的牙數,threads per inch。這是長度的倒數,換算靠除法:P = 25.4 / TPI。兩個系列各為自己的體系而定,彼此幾乎沒有精確重合——只有危險地接近的配對。
| 記號 | P——螺距,mm · TPI,n——每英吋牙數 · Ph——多線螺紋的導程 |
| 公制 | ISO 261、GOST 8724:粗牙 M8 = 1.25 · M10 = 1.5 · M12 = 1.75;細牙——M8×1、M10×1.25 |
| 英制 | ASME B1.1:UNC 5/16-18 · 3/8-16 · 1/2-13;UNF 5/16-24;管螺紋 G 和 BSP——14 和 19 TPI |
| 牙型 | 公制和 UN——60°,惠氏管螺紋——55°,梯形螺紋 Tr——30°,Acme——29° |
| 換算 | P = 25.4 / TPI · TPI = 25.4 / P · 18 TPI = 1.4111 mm · 1.25 mm = 20.32 TPI |
| 典型值 | 鐘錶螺絲 0.2—0.3 · M3 0.5 · M8 1.25 · M20 2.5 · 導螺桿 Tr20 4 mm |
01 · 定義
沿軸線的螺距與每英吋牙數
螺距是牙型上相鄰兩個同名點沿軸線的距離,例如兩個牙頂之間。單線螺帽每轉一圈恰好前進一個螺距。多線螺紋的導程 Ph 大於螺距:雙線時——是螺距的兩倍。
英制體系數的是一英吋長度上的牙數。18 TPI 表示 25.4 mm 上有 18 個牙頂,螺距 1.4111 mm。「公制對英制」配對的誤差線性累積:n 牙上的偏差等於 n·|P₁ − P₂|。只要偏差小於牙型兩側之間的間隙,螺帽就能擰進;偏差吃掉間隙時,螺帽就卡死。
不配套的螺帽能擰進幾牙
按鈕——公制螺紋和英制螺紋。各行——嚙合的牙數。條帶——累積的螺距偏差;豎線——約 0.35 mm 的牙側間隙。紅色條帶——螺帽已經卡住。
五個零件、兩種體系、一顆螺帽不配套
主要操作是「開始檢查」按鈕。鉗工先貼上螺紋規:先是公制規片,再是英制規片,看是否透光。遊標卡尺測量大徑——兩種體系幾乎相同。隨後把一顆尺寸相近的英制螺帽擰到零件上。剖面中可以看到螺帽的每一牙相對零件牙底怎樣錯開;錯位吃掉間隙時,牙變成紅色,螺帽卡住。最後擰上配套的螺帽——它走完整段螺紋。場景下方可選擇零件——雙頭螺栓 M8、吊環螺栓 M12、管接頭 M20×1.5、導螺桿 Tr20×4 或止付螺絲 M3——以及螺紋公差等級:精密、中等或粗糙。滑桿可把檢查前後拖動。
—
02 · 換算
精確重合很少見:1.27 mm 正好是 20 TPI,1.5875 mm 是 16 TPI。公制的 1.25 和 1.5 落不進任何 UNC 系列:分別是 20.32 和 16.93 牙每英吋。
管螺紋 G 按管子的公稱通徑計,而不是按外徑:G1/2 是 20.955 mm、14 TPI。它常被與 M20×1.5 和英制 13/16 混淆。
| 螺紋 | d, mm | P, mm | TPI |
| {k} | {n} | {v} | {h} |
03 · 數量級
04 · 測量儀器
05 · 書寫規則
系列 · 製圖與 CAD
每頁配套的案頭提示06 · 相鄰單位
07 · 歷史部分
螺距不在一牙上測——鋼尺的誤差比兩種體系的差別還大。在十牙或二十牙上量長度 L 再除:P = L / n。螺距誤差的累積和配對誤差一樣:十牙上 1.25 和 1.411 相差 1.6 mm,不用放大鏡也看得出。
螺紋是否合格,不只看螺距本身,而是看計入螺距誤差和牙型角誤差的節徑 d₂——作用節徑。所以螺紋用通規和止規檢驗:通端環規把所有誤差一併收進來。自 1959 年起英吋精確等於 25.4 mm,把 TPI 換算成公釐本身不帶來誤差。
量的目錄
完整目錄 →國際單位制的七個基本單位
一滴酸改變果汁的顏色,鹽為火焰染色,水被輕敲一下就結冰。下面是 Simetrium 的全部頁面,按學科和字母順序排列。
開啟目錄 →





