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1.Einleitung
2.Was ist ein metrisches Gewinde?
3.Erläuterung der metrischen Gewindegröße
4.Abmessungen metrischer Gewinde
5.Metrisches Gewindediagramm: Grobe Steigung (M1-M48)
6.Vorteile von Grobgewinden
7.Nachteile von Grobgewinden
8.Metrisches Gewindediagramm: Feine Steigung (M1-M24)
9.Vorteile von Feingewinden
10Nachteile von Feingewinden
Einleitung
Präzises Gewindeschneiden ist in der Fertigung von entscheidender Bedeutung. Um Genauigkeit und optimale Funktion zu erreichen, müssen Ingenieure und Designer die Konstruktionsanforderungen und -standards für Schraubengewinde kennen. Obwohl unterschiedliche Gewindearten ähnlich aussehen können, sind sie möglicherweise nicht kompatibel, was sich auf Ihr Projekt auswirkt. Beispielsweise sind NPT-Außengewinde nicht mit metrischen Innengewinden kompatibel. Eine metrische Schraubengrößentabelle kann bei der Identifizierung und Zuordnung von Schraubenkomponenten während der Beschaffung und Montage hilfreich sein.
Dieser Artikel konzentriert sich auf einen der weltweit am weitesten verbreiteten Gewindestandards – den isometrischen Gewindestandard. Wir werden die Grundlagen metrischer Verbindungselemente sowie die metrische Gewindetabelle untersuchen.
Was ist ein metrisches Gewinde?
Ein metrisches Gewinde ist der gebräuchlichste Gewindetyp für allgemeine Zwecke. Es hat eine zylindrische Form und wird in Millimetern (mm) gemessen. Der Nenndurchmesser wird neben der Gewindesteigung verwendet und ist für die Definition von Schrauben- und Bolzengewinden von entscheidender Bedeutung. Der von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) kontrollierte metrische Gewindestandard wird zur Definition von Schrauben- und Bolzengewinden weltweit verwendet. Dieses umfassende System ermöglicht eine präzise Gewindekonstruktion und Kompatibilität.
Erläuterung der metrischen Gewindegröße
Metrisches Gewinde Größen werden normalerweise durch Nenndurchmesser, Steigung und Länge angegeben. Diese Abmessungen sind alle in Millimetern (mm) angegeben.
Metrische Gewinde werden je nach Steigung als Fein- oder Grobgewinde kategorisiert. Grobgewinde sind häufiger als Feingewinde und werden angenommen, wenn die Steigung nicht angegeben ist.
Betrachten wir ein metrisches Gewinde der Größe M10-2.0 x 15. Hier ist eine Aufschlüsselung dieser Gewindeabmessungen.
M – Metrische Gewindebezeichnung
10 – Nomineller Außendurchmesser in Millimeter
2.0 – Gewindesteigung in Millimeter
15 – Gewindelänge in Millimeter
Ein größerer Durchmesser deutet auf eine größere Schraube oder einen größeren Bolzen hin. Mit zunehmender Gewindesteigung erhalten Sie ein gröberes Gewinde (weniger Gewindegänge pro Millimeter).
Abmessungen metrischer Gewinde
Die Größe eines Schraubengewinde wird im Allgemeinen anhand der geometrischen Abmessungen seines Zahnprofils gemessen und angegeben. Zu diesen Maßparametern gehören Steigung, Außendurchmesser, Innendurchmesser und Gewindewinkel. Eine metrische Schraubengrößentabelle kann dabei helfen, diese geometrischen Abmessungen von Schraubengewinden zu visualisieren.
Außendurchmesser (mm) erklärt
Der Außendurchmesser bezeichnet den größten Durchmesser eines Gewindeelements und entspricht dem Abstand zwischen gegenüberliegenden Spitzen (oder Scheitelpunkten) in einem Gewindeprofil. Er wird in Millimetern gemessen und diese wichtige Abmessung bestimmt alle metrischen Schraubengrößen. Der Außendurchmesser kann mit einem Messschieber genau gemessen werden. Der Nenndurchmesser wird in manchen Zusammenhängen oft synonym mit dem Außendurchmesser verwendet und ist eine Schlüsselkomponente in standardisierten Gewindespezifikationen gemäß ISO-Normen.
Erläuterung des Kerndurchmessers (mm)
Der Kerndurchmesser ist der kleinste Durchmesser eines Gewindezylinders oder der Abstand zwischen gegenüberliegenden Gewindewurzeln eines Gewindeprofils. Dieser kritische Parameter wird in Millimetern angegeben und dient als Maß für die Stärke und Qualität eines Gewindes. Es gibt mehrere Methoden, um den Kerndurchmesser eines Gewindes zu messen. Dazu gehören:
Optische Messung mittels Profilprojektoren
Spezialwerkzeuge wie Mikrometer-Tiefenmesser
Darüber hinaus ist der Nenndurchmesser eine Schlüsselabmessung in Gewindespezifikationen, die neben der Gewindesteigung verwendet wird und von entscheidender Bedeutung für standardisierte Gewindespezifikationen gemäß ISO-Normen ist.
Erläuterung der Gewindesteigung (mm)
Die Steigung bezeichnet den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spitzen eines Schraubengewindes und wird in Millimetern (mm) gemessen. Sie wird normalerweise ermittelt, indem der Abstand zwischen mehreren Spitzen gemessen und durch die Anzahl der Zwischenräume zwischen ihnen geteilt wird. Der Versuch, den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spitzen direkt mit einem Lineal zu messen, kann eine Herausforderung darstellen, da Gewinde oft sehr klein sind. Alternativ kann die Steigung mit Spezialgeräten wie Steigungsmessgeräten und Bildverarbeitungssystemen gemessen werden.
Je nach Steigungsgröße können Schraubengewinde in zwei Kategorien unterteilt werden: Grobgewinde und Feingewinde. Feingewinde weisen eine kleinere Steigung und flache Rillen auf, während Grobgewinde von Natur aus eine größere Steigung und tiefe Rillen aufweisen. Die Gewindesteigung ist eine entscheidende Abmessung, die sich auf die mechanischen Eigenschaften eines Gewindes sowie auf seine Kompatibilität mit Gegenstücken auswirkt. Der Nenndurchmesser wird neben der Gewindesteigung in Gewindespezifikationen verwendet und ist ein entscheidender Bestandteil standardisierter Gewindespezifikationen gemäß ISO-Normen.
Erläuterung des Wurzelradius
Der Gewindegrund eines Schraubengewindes ist die untere Fläche, die die beiden Flanken des Gewindes verbindet, egal ob innen oder außen. Der Gewindegrundradius ist einfach der Radius dieser abgerundeten Fläche.
Darüber hinaus ist der Nenndurchmesser eine Schlüsselabmessung in Gewindespezifikationen, die neben der Gewindesteigung verwendet wird und von entscheidender Bedeutung für standardisierte Gewindespezifikationen gemäß ISO-Normen ist.
Gewindewinkel erklärt
Der Gewindewinkel bezeichnet den Winkel zwischen den Flanken des Gewindes. Diese entscheidende Komponente ist ein entscheidender Faktor für das Eingreifen und die Festigkeit der Gewinde.
Darüber hinaus ist der Nenndurchmesser eine Schlüsselabmessung in der Gewindespezifikation, die neben der Gewindesteigung verwendet wird und für standardisierte Gewindespezifikationen gemäß ISO-Normen von wesentlicher Bedeutung ist.
Erläuterung zum Durchgangslochdurchmesser (mm)
Dies ist der Durchmesser eines Lochs, das durch ein Objekt gebohrt wird und das Durchstecken einer Schraube oder eines Bolzens ermöglicht, ohne dass das Gewinde im Material haften bleibt. Mit anderen Worten: Ein Durchgangsloch ist etwas größer als der Durchmesser des Befestigungselements und ermöglicht so eine einfache Montage und Demontage.
Durchgangsloch Der Durchmesser kann entweder mit einem digitalen Messschieber oder einem Stiftmessgerät gemessen werden. Der Nenndurchmesser ist eine Schlüsselabmessung in der Gewindespezifikation. Er wird neben der Gewindesteigung verwendet und ist von entscheidender Bedeutung für standardisierte Gewindespezifikationen gemäß ISO-Normen.
Metrisches Gewindediagramm: Grobe Steigung (M1-M48)
Die metrische Gewindegrößentabelle gibt Gewindemaße wie Steigung, Außen- und Innendurchmesser, Toleranzen und Gewindebohrung an. Hier sind einige der am häufigsten verwendeten Grobgewinde bis M68. Eine metrische Schraubengrößentabelle kann dabei helfen, die Abmessungen von Grobgewinden zu visualisieren.
Gewindegröße Außendurchmesser Steigung Steigungsdurchmesser Innendurchmesser Innendurchmesser Gewindebohrer (Außengewinde) (Innengewinde)
Thread | Außendurchmesser (d=D) | Tonhöhe (p) | Wurzelradius (r) | Teildurchmesser (d2=D2) | Außengewinde mit kleinem Durchmesser (d3) | Innengewinde mit kleinem Durchmesser (D1) | Gewindehöhe Außengewinde (h3) | Gewindehöhe Innengewinde (H1) | Gewindebohrerdurchmesser |
M1 | 1 | 0.25 | 0.036 | 0.838 | 0.693 | 0.729 | 0.153 | 0.135 | 0.75 |
M1.1 | 1.1 | 0.25 | 0.036 | 0.938 | 0.793 | 0.829 | 0.153 | 0.135 | 0.85 |
M1.2 | 1.2 | 0.25 | 0.036 | 1.038 | 0.893 | 0.929 | 0.153 | 0.135 | 0.95 |
M1.4 | 1.4 | 0.3 | 0.043 | 1.205 | 1.032 | 1.075 | 0.184 | 0.162 | 0.162 |
M1.6 | 1.6 | 0.35 | 0.051 | 1.373 | 1.171 | 1.221 | 0.215 | 0.189 | 1.25 |
M1.8 | 1.8 | 0.35 | 0.051 | 1.573 | 1.371 | 1.421 | 0.215 | 0.189 | 1.45 |
M2 | 2 | 0.4 | 0.058 | 1.74 | 1.509 | 1.567 | 0.245 | 0.217 | 1.6 |
M2.2 | 2.2 | 0.45 | 0.065 | 1.908 | 1.648 | 1.713 | 0.276 | 0.244 | 1.75 |
M2.5 | 2.5 | 0.45 | 0.065 | 2.208 | 1.948 | 2.013 | 0.276 | 0.276 | 2.05 |
M3 | 3 | 0.5 | 0.072 | 2.675 | 2.387 | 2.459 | 0.307 | 0.271 | 2.5 |
M3.5 | 3.5 | 0.6 | 0.087 | 3.11 | 2.764 | 2.85 | 0.368 | 0.325 | 2.9 |
M4 | 4 | 0.7 | 0.101 | 3.545 | 3.141 | 3.141 | 0.429 | 0.379 | 3.3 |
M4.5 | 4.5 | 0.75 | 0.108 | 4.013 | 3.58 | 3.688 | 0.46 | 0.406 | 3.8 |
M5 | 5 | 0.8 | 0.115 | 4.48 | 4.019 | 4.134 | 0.491 | 0.433 | 4.2 |
M6 | 6 | 1 | 0.144 | 5.35 | 4.773 | 4.917 | 0.613 | 0.541 | 5 |
M8 | 8 | 1.25 | 0.18 | 7.188 | 6.466 | 6.647 | 0.767 | 0.677 | 6.8 |
M10 | 10 | 1.5 | 0.217 | 9.026 | 8.16 | 8.376 | 0.92 | 0.812 | 8.5 |
M12 | 12 | 1.75 | 0.253 | 10.863 | 9.853 | 10.106 | 1.074 | 0.947 | 10.2 |
M14 | 14 | 2 | 0.289 | 12.701 | 11.564 | 11.835 | 1.227 | 1.083 | 12 |
M16 | 16 | 2 | 0.289 | 14.701 | 13.546 | 13.835 | 1.227 | 1.083 | 14 |
M18 | 18 | 2.5 | 0.361 | 16.376 | 14.933 | 15.394 | 1.534 | 1.353 | 15.5 |
M20 | 20 | 2.5 | 0.361 | 18.376 | 16.933 | 17.294 | 1.534 | 1.353 | 17.5 |
M22 | 22 | 2.5 | 0.361 | 20.376 | 18.933 | 19.294 | 1.534 | 1.353 | 19.5 |
M24 | 24 | 3 | 0.433 | 22.051 | 20.319 | 20.319 | 1.84 | 1.624 | 21 |
M20 | 20 | 2.5 | 0.361 | 18.376 | 16.933 | 17.294 | 1.534 | 1.353 | 17.5 |
M27 | 27 | 3 | 0.433 | 25.051 | 23.319 | 23.752 | 1.84 | 1.624 | 24 |
M30 | 30 | 3.5 | 0.505 | 27.727 | 25.706 | 26.211 | 2.147 | 1.894 | 26.5 |
M33 | 33 | 3.5 | 0.5051 | 30.727 | 28.706 | 29.211 | 2.147 | 1.894 | 2.147 |
M36 | 36 | 4 | 0.577 | 33.402 | 31.093 | 31.67 | 2.454 | 2.165 | 32 |
M39 | 39 | 4 | 0.577 | 36.402 | 34.093 | 34.67 | 2.454 | 2.165 | 35 |
M42 | 42 | 4.5 | 0.65 | 39.077 | 36.479 | 37.129 | 2.76 | 2.436 | 37.5 |
M45 | 45 | 4.5 | 0.65 | 42.077 | 39.479 | 40.129 | 2.76 | 2.436 | 40.5 |
M48 | 48 | 5 | 0.722 | 44.752 | 41.866 | 42.857 | 3.067 | 2.706 | 43 |
Vorteile von Grobgewinden
Schnelle Installation
Einer der Hauptvorteile von Grobgewinden ist der schnelle und einfache Installationsprozess. Dank des größeren Gewindedesigns können Sie Befestigungselemente ohne großen Aufwand in Materialien einführen. Grobgewinde werden häufig für Anwendungen bevorzugt, bei denen Geschwindigkeit und Komfort erforderlich sind.
Verbesserte Vibrationsfestigkeit
Grobgewinde können aufgrund ihrer größeren Steigung Vibrationen besser absorbieren. Sie sorgen für Stabilität und halten Vibrationen stand, ohne sich zu lösen.
Elastizität
Gröbere Gewinde sind robuster als Feingewinde. Sie halten Kratzern und Kerben stand und funktionieren trotzdem gut.
Nachteile von Grobgewinden
Begrenzte Stärke
Grobgewinde weisen im Vergleich zu Feingewinden eine geringere Zugfestigkeit auf. Daher sind sie für Anwendungen mit hoher Festigkeit nicht so gut geeignet. Bei der Auswahl des idealen Gewindes für Ihr Projekt müssen Sie die spezifischen Belastungsanforderungen berücksichtigen.
Reduzierte Haltekraft
Ein weiterer Nachteil von Grobgewinden ist ihre begrenzte Haltekraft. Mit zunehmender Gewindesteigung verringert sich die Haltekraft. Das bedeutet, dass Grobgewinde für Anwendungen, bei denen sichere Verbindungen entscheidend sind, möglicherweise keine gute Wahl sind.
Metrisches Gewindediagramm: Feine Steigung (M1-M24)
Gewindegröße Außendurchmesser Steigung Steigungsdurchmesser Innendurchmesser Innendurchmesser Gewindebohrer (Außengewinde) (Innengewinde)
Gewindegröße | Außendurchmesser d=D | Tonhöhe (p) | Wurzelradius (r) | Teildurchmesser (d2=D2) | Außengewinde mit kleinem Durchmesser (d3) | Innengewinde mit kleinem Durchmesser (D1) | Gewindehöhe Außengewinde (h3) | Gewindehöhe Innengewinde (H1) | Gewindebohrerdurchmesser |
M1.0 x 0.2 | 1 | 0.2 | 0.029 | 0.87 | 0.755 | 0.783 | 0.123 | 0.108 | 0.8 |
M1.1 x 0.2 | 1.1 | 0.2 | 0.029 | 0.97 | 0.855 | 0.883 | 0.123 | 0.108 | 0.9 |
M1.2 x 0.2 | 1.2 | 0.2 | 0.029 | 1.07 | 0.955 | 0.983 | 0.123 | 0.108 | 1 |
M1.4 x 0.2 | 1.4 | 0.2 | 0.029 | 1.27 | 1.155 | 1.183 | 0.123 | 0.108 | 1.2 |
M1.6 | 1.6 | 0.2 | 0.029 | 1.47 | 1.355 | 1.383 | 0.123 | 0.108 | 1.4 |
M1.8 | 1.8 | 0.2 | 0.029 | 1.67 | 1.555 | 1.583 | 0.123 | 0.108 | 1.6 |
M2 x 0.25 | 2 | 0.25 | 0.036 | 1.838 | 1.693 | 1.729 | 0.153 | 0.135 | 1.75 |
M2.2 | 2.2 | 0.25 | 0.036 | 2.038 | 1.893 | 1.929 | 0.153 | 0.135 | 1.95 |
M2.5 | 2.5 | 0.35 | 0.051 | 2.273 | 2.071 | 2.121 | 0.215 | 0.189 | 2.1 |
M3 | 3 | 0.35 | 0.051 | 2.773 | 2.571 | 2.621 | 0.215 | 0.189 | 2.6 |
M3.5 | 3.5 | 0.35 | 0.051 | 3.273 | 3.071 | 3.121 | 0.215 | 0.189 | 3.1 |
M4 | 4 | 0.5 | 0.072 | 3.675 | 3.387 | 3.459 | 0.307 | 0.271 | 3.5 |
M4.5 | 4.5 | 0.5 | 0.072 | 4.175 | 3.887 | 3.959 | 0.307 | 0.271 | 4 |
M5 x 0.5 | 5 | 0.5 | 0.072 | 4.675 | 4.387 | 4.459 | 0.307 | 0.271 | 4.5 |
M5.5 x 0.5 | 5.5 | 0.5 | 0.072 | 5.175 | 4.887 | 4.959 | 0.307 | 0.271 | 5 |
M6 x 0.75 | 6 | 0.75 | 0.108 | 5.513 | 5.08 | 5.188 | 0.46 | 0.406 | 5.2 |
M8 x 0.75 | 8 | 0.75 | 0.108 | 7.513 | 7.08 | 7.188 | 0.46 | 0.406 | 7.2 |
M8 x 1.0 | 8 | 1 | 0.144 | 7.35 | 6.773 | 6.917 | 0.613 | 0.541 | 7 |
M10 x 0.75 | 10 | 0.75 | 0.108 | 9.513 | 9.08 | 9.188 | 0.46 | 0.406 | 9.2 |
M10 x 1 | 10 | 1 | 0.144 | 9.35 | 8.773 | 8.917 | 0.613 | 0.541 | 9 |
M10 x 1.25 | 10 | 1.25 | 0.18 | 9.188 | 8.466 | 8.647 | 0.767 | 0.677 | 8.8 |
M12 x 1 | 12 | 1 | 0.144 | 11.35 | 10.773 | 10.917 | 0.613 | 0.541 | 11 |
M12 x 1.25 | 12 | 1.25 | 0.18 | 11.188 | 10.466 | 10.647 | 0.767 | 0.677 | 10.8 |
M12 x 1.5 | 12 | 1.5 | 0.217 | 11.026 | 10.16 | 10.376 | 0.92 | 0.812 | 10.5 |
M14 x 1 | 14 | 1 | 0.144 | 13.35 | 12.773 | 12.917 | 0.613 | 0.541 | 13 |
M14 x 1.25 | 14 | 1.25 | 0.18 | 13.188 | 12.466 | 12.647 | 12.647 | 0.677 | 12.8 |
M14 x 1.5 | 14 | 1.5 | 0.217 | 13.026 | 12.16 | 12.376 | 0.92 | 0.92 | 12.5 |
M15 x 1 | 15 | 1 | 0.144 | 14.35 | 13.773 | 13.917 | 0.613 | 0.541 | 0.541 |
M15 x 1.5 | 15 | 1.5 | 0.217 | 14.026 | 13.16 | 13.376 | 0.92 | 0.812 | 13.5 |
M16 x 1 | 16 | 1 | 0.144 | 15.35 | 14.773 | 14.917 | 0.613 | 0.541 | 15 |
M16 x 1.5 | 16 | 1.5 | 0.217 | 15.026 | 14.16 | 14.376 | 0.92 | 0.812 | 14.5 |
M18 x 1 | 18 | 1 | 0.144 | 17.35 | 16.773 | 16.917 | 0.613 | 0.541 | 17 |
M18 x 1.5 | 18 | 1.5 | 0.217 | 17.026 | 16.16 | 16.376 | 0.92 | 0.812 | 16.5 |
M18 x 2 | 18 | 2 | 0.289 | 16.701 | 15.546 | 15.835 | 1.227 | 1.083 | 16 |
M20 x 1.0 | 20 | 1 | 0.144 | 19.35 | 18.773 | 18.917 | 0.613 | 0.541 | 19 |
M20 x 1.5 | 20 | 1.5 | 0.217 | 19.026 | 18.16 | 18.376 | 0.92 | 0.812 | 18.5 |
M20 x 2.0 | 20 | 2 | 0.289 | 18.701 | 17.546 | 17.835 | 1.227 | 1.083 | 18 |
M22 x 1.0 | 22 | 1 | 0.144 | 21.35 | 20.773 | 20.917 | 0.613 | 0.541 | 21 |
M22 x 1.5 | 22 | 1.5 | 0.217 | 21.026 | 20.16 | 20.376 | 0.92 | 0.812 | 20.5 |
M22 x 2.0 | 22 | 2 | 0.289 | 20.701 | 19.546 | 19.835 | 1.227 | 1.083 | 20 |
M24 x 1.0 | 24 | 1 | 0.144 | 23.35 | 22.773 | 22.917 | 0.613 | 0.541 | 23 |
M24 x 1.5 | 24 | 1.5 | 0.217 | 23.026 | 22.16 | 22.376 | 0.92 | 0.812 | 22.5 |
Vorteile von Feingewinden
Erhöhte Stärke
Einer der Hauptvorteile von Feingewinden ist, dass sie sowohl hinsichtlich der Spannung als auch der Scherkraft stärker sind als Grobgewinde. Dies liegt daran, dass ein Feingewinde mehr Gewindegänge pro Zoll hat, wodurch eine größere Oberfläche zur Lastverteilung entsteht. Durch die verbesserte Spannungsverteilung ist dieser Gewindetyp ideal für Anwendungen mit hoher Festigkeit.
Erhöhte Haltekraft
Feingewinde haben aufgrund ihrer geringeren Gewindesteigung einen festeren Halt beim Festschrauben. Sie schaffen daher sicherere Verbindungen, die sich unter Belastung weniger leicht lösen.
Präzise Anpassungen
Feingewinde sind vor allem für ihre Präzision bekannt. Sie ermöglichen feinere Einstellungen und sind ideal für empfindliche Baugruppen.
Nachteile von Feingewinden
Schwierig zu installieren
Aufgrund ihrer geringeren Größe und engeren Toleranzen sind feinere Gewinde im Allgemeinen schwieriger auszurichten und zu installieren. Dies gilt insbesondere für Bereiche mit eingeschränktem Zugang. Es wird empfohlen, bei der Installation die richtigen Werkzeuge und Techniken zu verwenden, um eine ordnungsgemäße Ausrichtung sicherzustellen und Schäden an den Schrauben oder Bolzen zu vermeiden.
Schlechte Vibrationsfestigkeit
Bei Feingewinden ist der Abstand zwischen den Gewinden sehr gering. Das bedeutet, dass sie im Vergleich zu ihren groben Gegenstücken eine geringere Fähigkeit zur Vibrationsdämpfung haben. Daher sind feinere Gewinde nicht gut für Anwendungen geeignet, bei denen Vibrationen ein Problem darstellen.
Lange Gewindeeinschraubtiefe
Aufgrund ihrer empfindlichen Beschaffenheit erfordern Verbindungselemente mit Feingewinde längere Gewindeeinschraubungen, um Beschädigungen und Verschmutzungen zu vermeiden.
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