3.2 英制系列螺紋級數,裕度及公差 :
3.2.1 螺紋級數 :英制統一螺紋之外螺紋有1A, 2A, 3A三種,內螺紋亦有1B, 2B, 3B三種等級.
這些級數是用來表示其配合程度,級數數字越高,配合之鬆緊度越緊.其中只有1A及2A有裕度規定,當級數數字增加時,其公差則減小 ( 如級數3A之公差小於級數2A之公差, 級數2A之公差又小於級數1A之公差 ).
3.2.2 2A及2B螺紋 : 2A(外螺紋)及2B(內螺紋)螺紋為製造螺栓螺帽最常用之螺紋等級,包含
螺栓,螺絲,螺帽及其它類似螺紋扣件.因為有裕度的規定,所以未作表面被覆的2A螺紋
之各徑的上限均小於基本設計.裕度是為降低在高速組裝下磨損情況,或是用來容納表面處理厚度,因此,如果螺紋有表面被覆,則2A螺紋之上限可以把整個裕度涵蓋進來.也就是說,外螺紋扣件未作表面處理或在處理前使用的是2A螺紋之上限,而在表面處理後則適用設計基本徑(即2A螺紋上限加上裕度＝3A基本尺寸).而2B螺紋各徑之下限則無論處理與否,均適用設計基本徑,對最大實體條件內螺紋並未提供裕度.
3.2.3 3A及3B螺紋 : 3A(外螺紋)及3B(內螺紋)螺紋,適用在螺紋需緊配合或螺紋精度相當重
要的緊固件, 3A螺紋的各徑上限及3B螺紋的各徑下限,無論是否有作表面被覆,對最大實體條件均未提供裕度.
3.2.4 1A及1B螺紋 : 1A(外螺紋)及1B(內螺紋)螺紋,取代了原來美國國家1級螺紋.這些級數
螺紋提供了較寬裕的公差及一個裕度以便即使在輕微的牙傷也可以輕易地組裝. 本系
列螺紋可供軍品或其它特殊要途使用. 因為有裕度, 所以1A螺紋之各徑的上限均小於基本設計( 裕度與2A級一樣 ), 裕度不提供用來容納表面處理, 所以有表面處理時,製造商通常需要作一些螺紋設計上的變更.而1B螺紋各徑之下限則無論處理與否,均適用設計基本徑,對最大實體條件內螺紋並未提供裕度.
3.2.5 2AG螺紋 : 適用於在表面處理之後仍需有裕度以供快速的裝配或容納在高速組裝時
需要的適當潤滑劑或是在熱膨漲後的殘留擴張量.在這些應用場合中,2AG螺紋的裕度並不用來容納表面被覆,其代表字符為2A螺紋字符後面再加上字符G( 裕度舊字符 ).
3.2.6 混用級數 : 各級數混合使用是可以預測且在適當定義分類後是可以的, 例如2A螺紋
可適用於1B, 2B及3B螺紋.
3.2.7干涉配合螺紋(Interference-Fit Thread) : 干涉配合螺紋規定於 ANSI/ASME B1.12 ,主要
使外螺紋之有效徑尺寸大於內螺紋之尺寸,致在組裝時牙腹產生干涉阻力防止鬆脫。
NC5俗稱5級之干涉配合螺紋主要用螺椿和其接口部位,旋合需較大的轉力矩以使其半永久的組合.
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統一英制螺紋3A及3B級尺寸公差, 裕度及牙峰公差配合圖
統一英制螺紋2A;2B及1A;1B級尺寸公差, 裕度及牙峰公差配合圖
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1B 螺紋
0.4597
內 2B螺紋 螺 2A螺紋 0.4565 3B 螺紋 紋 的195% 0.4548 2A螺紋 2A螺紋 的130% 的97.5% 基本有效徑0.4500 裕度為2A螺紋的 30% 2A螺紋 0.4485 0.4485 的75 % 外 螺 2A螺紋 0.4463 紋 的150% 3A 螺紋 0.4435 0.4411 2A螺紋 1A 螺紋 統一英制1/2-13UNC螺紋有效徑等級公差,裕度配合圖
3.2.7 裕度及公差之計算公式 : 下列公差和裕度之計算公式適用於標準及特殊螺紋系 列. 公式中所使用之符號代表:
D : 基本稱呼徑 LE : 結合長度 P : 牙距 = 1 / n H : 螺紋高度 = 0.886025 P n : 每寸螺紋數 3.2.7.1外螺紋:
a. 裕度 : 1A 及 2A = 0.300 × 2A 有效徑公差, 3A 無裕度. b. 外徑公差
(1). 1A = 0.090 × 3?P 2 例如：1/4-20 UNC＝0.0122” (2). 2A 及 3A = 0.060 × 3?P 2 例如：5/16-18 UNC＝0.0087” c. 有效徑公差 (1). 1A = 1.5 × 2A 有效徑公差 例如：1/4-20 UNC＝1.5 × 0.0037＝0.0056”
3 (2). 2A = 0.0015 ×?D + 0.0015 ? LE + 0.015 × 3?P2 例如：1/4-20 UNC＝0.0037” (3). 3A = 0.75 × 2A 有效徑公差 例如：1/4-20 UNC＝0.75 × 0.0037＝0.0028” d. 小徑公差(外螺紋)
(1).UNR 級:牙底為圓底 = 各級有效徑公差+ H/8 (2).UN 級:牙底為平底 = 各級有效徑公差+ H/4
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3.2.7.2內螺紋:
a. 大徑公差：
級數 1B,2B,3B = H/6 + 各級數有效徑公差. b. 有效徑公差： (1). 1B = 1.95 × 2A 有效徑公差(即2B公差之1.5倍)
例如：1/4-20 UNC＝1.95 × 0.0037＝0.0073”
(2). 2B = 1.30 × 2A 有效徑公差 例如：1/4-20 UNC＝1.30 × 0.0037＝0.0049” (3). 3B = 0.975 × 2A 有效徑公差 (即 2B 公差之 0.75 倍) 例如：1/4-20 UNC＝0.975 × 0.0037＝0.0036” c. 小徑公差 (內螺紋)
(1). 所有螺紋系列及特殊螺紋,級數 1B ,2B及規格小於 1/4\者:
? 公差不可大於 0.394p (此公差符合螺紋之 53%,和適用到 UNC及NF 所規定之
最小番數尺寸範圍).
? 公差不可小於 0.25P－0.4P2 (此公差符合螺紋數每寸80到24 螺紋之65%)此公
式適用於扣件結合長度 1.5 倍直徑以下 (含).
所有螺紋系列及特殊螺紋在 1/4\和以上每寸螺紋數自 80 到 4 = 0.25P - 0.4P2
(此公差符合每寸螺紋數 80 之 64.5% 逐漸增至每寸螺紋數為 4 之 71.8%),所
有螺紋系列及特殊螺紋在1/4\和以上且每寸螺紋數少於4 者 = 0.15P.
(2). 所有3B等級螺紋系列 = [ 0.05 3?P2 + 0.03 P/D ] － 0.002\但需符合下列限制:
? 公差不可大於 0.394p (此公差相當於螺紋之 53% ,且適用到 UNC 及UNF 所
規定之最小番數尺寸範圍).
? 公差不可小於下列:
◎每寸螺紋數自 80 至 13 (含) 為 0.23 P - 1.5 P2 (此公差符合螺紋數80之67%
逐漸增至每寸螺紋數為 13 之 74%).
◎每寸螺紋數為 12 及更粗者為 0.120 P (此公差相當於螺紋之 74%,為所有螺紋 數 12及更粗者和 1\含) 及更大尺寸之公差).
此公式適用於扣件結合長 1.5 倍直徑以下 (含).
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= [ 0.05 × 3?P2 + 0.03 P/D ] － 0.002\ 但需符合下列限制:
標準系列螺紋尺寸界限 (UN/UNR)(本表為部份之範例)
公稱尺寸 標示和 等 系列 螺紋/英吋 級 4-40 或 0.112-40 6-32 或 0.138-32 8-32或 0.164-32 10-24 或 0.190-24 10-32 或 0.190-32 12-24 或 0.216-24 1/4-20 或 0.250-20 1/4-28或 0.250-28 5/16-18 或 0.3125-18 5/16-24或 0.3125-24 UNC UNR大徑 裕 小徑等最大 最小 最大 度 最小 最小 公差 最大級 最小 最大 最小 最大 公差 最小 (2) (3) (2) REF 有效徑 … … … … … … … … … … … … … 0.0950 0.0925 0.0025 0.0814 2B 0.0849 0.0939 0.0958 0.0991 0.0033 0.1120 0.0958 0.0939 0.0019 0.0822 3B 0.0849 0.0939 0.0958 0.0982 0.0024 0.1120 0.1169 0.1141 0.0028 0.1000 2B 0.1040 0.1140 0.1177 0.1214 0.0037 0.1380 0.1177 0.1156 0.0021 0.1008 3B 0.1040 0.1140 0.1177 0.1204 0.0027 0.1380 0.1428 0.1399 0.0029 0.1259 2B 0.1300 0.1390 0.1437 0.1475 0.0038 0.1640 0.1437 0.1415 0.0022 0.1268 3B 0.1300 0.1389 0.1437 0.1465 0.0028 0.1640 0.1619 0.1586 0.0033 0.1394 2B 0.1450 0.1560 0.1629 0.1672 0.0043 0.1900 0.1629 0.1604 0.0025 0.1404 3B 0.1450 0.1555 0.1629 0.1661 0.0032 0.1900 0.1688 0.1658 0.0030 0.1519 2B 0.1560 0.1640 0.1697 0.1736 0.0039 0.1900 0.1697 0.1674 0.0023 0.1528 3B 0.1560 0.1641 0.1697 0.1726 0.0029 0.1900 0.1879 0.1845 0.0034 0.1654 2B 0.1710 0.1810 0.1889 0.1933 0.0044 0.2160 0.1889 0.1863 0.0026 0.1664 3B 0.1710 0.1807 0.1889 0.1922 0.0033 0.2160 0.2164 0.2108 0.0056 0.1894 1B 0.1960 0.2070 0.2175 0.2248 0.0073 0.2500 外螺紋 (1) 大徑 內螺紋 (1) 小徑 有效徑 2A 0.0008 0.1112 0.1061 UNC 3A 0.0000 0.1120 0.1069 2A 0.0008 0.1372 0.1312 UNC 3A 0.0000 0.1380 0.1320 2A 0.0009 0.1631 0.1571 UNC 3A 0.0000 0.1640 0.1580 2A 0.0010 0.1890 0.1818 UNC 3A 0.0000 0.1900 0.1828 2A 0.0009 0.1891 0.1831 UNF 3A 0.0000 0.1900 0.1840 2A 0.0010 0.2150 0.2078 UNC 3A 0.0000 0.2160 0.2088 1A 0.0011 0.2489 0.2367 UNC 2A 0.0011 0.2489 0.2408 0.2367 0.2164 0.2127 0.0037 0.1894 2B 0.1960 0.2070 0.2175 0.2224 0.0049 0.2500 3A 0.0000 0.2500 0.2419 1A 0.0010 0.2490 0.2392 … … … … … 0.2175 0.2147 0.0028 0.1905 3B 0.1960 0.2067 0.2175 0.2211 0.0036 0.2500 0.2258 0.2208 0.0050 0.2064 1B 0.2110 0.2200 0.2268 0.2333 0.0065 0.2500 0.2258 0.2225 0.0033 0.2064 2B 0.2110 0.2200 0.2268 0.2311 0.0043 0.2500 0.2268 0.2243 0.0025 0.2074 3B 0.2110 0.2190 0.2268 0.2300 0.0032 0.2500 0.2752 0.2691 0.0061 0.2452 1B 0.2520 0.2650 0.2764 0.2843 0.0079 0.3125 UNF 2A 0.0010 0.2490 0.2425 3A 0.0000 0.2500 0.2435 1A 0.0012 0.3113 0.2982 2A 0.0012 0.3113 0.3026 0.2982 0.2752 0.2712 0.0040 0.2452 2B 0.2520 0.2650 0.2764 0.2817 0.0053 0.3125 3A 0.0000 0.3125 0.3038 1A 0.0011 0.3114 0.3006 … … … … 0.2764 0.2734 0.0030 0.2464 3B 0.2520 0.2630 0.2764 0.2803 0.0039 0.3125 0.2843 0.2788 0.0055 0.2618 1B 0.2670 0.2770 0.2854 0.2925 0.0071 0.3125 0.2843 0.2806 0.0037 0.2618 2B 0.2670 0.2770 0.2854 0.2902 0.0048 0.3125 0.2854 0.2827 0.0027 0.2629 3B 0.2670 0.2754 0.2854 0.2890 0.0036 0.3125 UNF 2A 0.0011 0.3114 0.3042 3A 0.0000 0.3125 0.3053
3.2 公制系列螺絲螺紋公差系統架構 :
3.2.1螺紋級數 : ISO對下列四種螺紋徑提供一系列之公差等級,如下 :
分類 螺帽螺紋最小徑 (D1) 螺絲螺紋最大徑 (d) 螺帽螺紋有效徑 (D2) 螺絲螺紋有效徑 (d2)
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公差等級 4, 5 , 6 , 7 , 8 4, 6, 8 4, 5 , 6 , 7 , 8 3, 4, 5 , 6 , 7 , 8, 9