天美影院

スレッドの种类エンジニアの视点

掲载日
8月 9, 2024
最终更新日
7月 15, 2025
金型製作と精密加工のエキスパート
射出成形、颁狈颁机械加工、高度なプロトタイピング、材料科学の统合を専门とする。
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目次

基础から高度な概念まで、このガイドはねじの种类のあらゆる侧面をカバーしています。构造、製品、製造プロジェクトで最适な性能を発挥するための、さまざまなねじの种类とその用途、ベストプラクティスをご绍介します。

ネジ山は軽視されがちだが、エンジニアリングの世界では紛れもなく重要な部品である。ネジ山は、密封、動力伝達、締結に不可欠であり、小さなネジから巨大な产业機械まで、あらゆるものに見られます。高度なねじ技術に関する見識を深め、十分な情報に基づいたエンジニアリング上の意思決定を行うために不可欠な知識を深めてください。

ネジ山とは、円筒形の表面上に形成された、または切断されたらせん状の隆起または沟のことである。この正确な螺旋デザインは、回転力の伝达や部品の确実な结合を可能にする机械的インターフェースを形成します。その基本的な构成要素を理解することは、コンポーネントを确実に结合または固定することができる効率的なスレッドを设计する上で非常に重要です。

ねじ山の核心要素

ねじ山の核心要素

ピッチ

ピッチは、ねじ山の连続する2つの山(または根)间の轴方向距离を表す。これは、ねじ山が1回転する间に轴方向に进む距离であるリードと混同してはならない。ピッチは、ねじ山が回転するたびに前进する能力、および直线运动と回転运动に直接影响します。

ルート

根元は糸の底面である。クレスト(山顶)とは対照的に、糸の中で最も低い位置にある。

フランク

フランクとは、クレストとルートとをつなぐ糸のまっすぐな侧面のことで、糸の倾斜面を形成する。倾斜した侧面と、クレストからルートへと続く倾斜を持つ强固な构造を形成している。

クエスト

クレストとは、ねじの外面を形成するねじ山の最高点を意味する。

リード

リードとは、ボルトやナットが一回転(360°)する间に移动する轴方向の距离のことである。マルチスタートねじのリードは、スタート数にピッチを掛けたものに等しく、シングルスタートねじの场合は、ピッチに等しい。リードが小さいほど、机械的优位性が高くなる。

糸角

これは、ねじ山のフランク间の轴方向平面で测定される角度である。

メジャー径

长径は、外ねじ山の顶部を取り囲み接触する想像上の円柱の直径である。内ねじはねじ山の底に接する。

最小径

ルート径とも呼ばれるマイナー径は、ルートにおける仮想円柱の直径である。

ピッチ径

ピッチ径は、歯厚がピッチ/2に等しくなる直径、またはその位置で表面を横切る仮想の円柱(ねじ轴と同心)の直径です。ピッチ径は、シャープな痴字形のねじ山形状において、シャープな长径と短径の中间に存在する。しかし、このように形成されるねじ山はほとんどない。

外ねじ

パイプ、ボルト、ネジ、スタッド、シリンダー、シャフトなどの部品の外面にあるネジ山である。

内ネジ

内ねじは、ナット、シリンダー、パイプのねじ山のように、部品の内面に形成される。

右ねじ

ボルトやロッドが时计回りに回転すると、その外周面はナットに进入し、ねじが水平に配置されると、上方に向かって左に倾斜する。

左ねじ

ボルトやロッドが反时计回りに回転すると、その左侧のねじはナットの中に进む。ねじが水平に配置されているとき、ねじは上向きで右に倾く。

シングル?スタート?スレッド

シングルスタートねじは、リードと一致するピッチを持ち、円柱上のねじ山の长さを走る目に见えるらせん(始点)が1つだけあるねじである。ねじ山のピッチは、ナットがねじボルトの1箇所でしっかりと固定され、ロッドが360度回転したときに、ナットが轴に沿って移动する原因となる。

ダブルスタートスレッド

ダブルスタートねじがある场合、ナットの穴の内侧にあるねじ山もダブルスタートねじとなる。ダブルスタートのボルトやロッドにナットをはめ込むと、ナットはねじ山のピッチの2倍进んだりずれたりし、ロッドは360度回転する。

マルチ?スタート?スレッド

マルチスタートねじ山は、同じピッチの2つ以上のねじ山が互いに平行に走ることを指す。システムがセルフロックを必要とせず、むしろねじ轴に沿って高い并进速度を必要とする状况では、多条スタートねじが适用される。

スレッドの种类

様々なねじ山形状が开発された背景には、歴史的な製造工程や地域的な嗜好があり、その结果、様々な用途に応じた特定のねじ山形状が标準化された。さらに、耐荷重性能に関する独自の要件により、さまざまなねじ规格が存在する。そこで重要になるのが、ねじの形状です。どのタイプのねじ山にも明确な目的があり、それらはすべて独自のプロファイルによって特徴付けられます。これはねじ山の実际の外観と挙动に影响し、ピッチやフランク角などの値で构成されます。ねじ山が适している用途领域も、ねじ山形状によって决まります。一般的なねじの种类は、これに基づいて多くのグループに分类されます。

アクメスレッド

このねじは一般的に角ねじに似ているが、上部が细く下部が平らなテーパー形状をしている。角ねじに比べ、切断がやや简単である。さらに、はるかに强度が高いと考えられている。このねじ山で割りナットを固定したり外したりするのは、その斜めの端の方が简単なようだ。バックラッシュもない。このネジ山の製造角度は29°です。真鍮のバルブ、ベンチバイス、ねじ切り旋盘は、频繁にアクメねじが装备されています。

アクメ糸

痴字スレッド

アルファベットの "V "の形がこのスタイルの糸に現れている。A 旋盘, フライス盘タップ、ダイス、その他の工具は、この种のねじ山を切ったり作ったりすることができる。しかし、これらのねじ山を作るために使用される规格は様々である。最も広く使用されているねじの种类である。

痴字スレッド

バットレス糸

このねじ山は叁角形で、1つの面はねじ轴に垂直で、2つ目の面は単に倾斜しているだけである。角ねじに比べ、引き抜く力が强い。角ねじと痴ねじの利点は、バットレスねじユニットによって提供されます。痴ねじと同等の强度を持ち、角ねじと同様に摩擦抵抗が低い。このため、ラチェットのように、片侧に过度の引き込みがあり、それを吸収する必要がある场合に适している。

バットレス糸

ナックル?スレッド

糸はかなり强い。軽い仕事にも重いタフな仕事にも使える。クレストとルートはともにハーフラウンド。ナックル?スレッドは、丸みを帯びた形状のおかげで、破损や汚れの蓄积に强く、ごみがたまるような过酷な环境でも性能を発挥するように设计されています。このネジ山は角ネジのデザインを改良したもので、鋳造や転造が容易です。角度は30°です。ガラス製ボトルネック、鉄道车両用カップリング、カップリング?ギア、バルブ、継手、スライド、给水栓、电気分野で使用される大型成形碍子などには、すべてナックルねじが使用できます。

ナックル?スレッド

ウォームスレッド

アクメ?スレッドよりも深いが、その形状は驚くほど似ている。角度も29°である。ウォームネジは、自动车のウォームギアシステムのように、直角(90°近く)で動力伝達が行われるシステムでよく使用されます。正確な角度は、特定の設計によって異なります。ウォームホイールは、3つの歯がウォームネジになっているため、シャフトに完全にフィットします。

ウォームスレッド

シングルスレッドとマルチスレッド

1本のねじに数本の独立したねじ山が同时に存在することはあり得る。そのため、ボルトやねじが完全に回転している场合は、単ねじと呼ばれる。また、1本のねじ山が动いている。多条ねじや多条スタートねじでは、任意の瞬间に复数のねじ山が存在します。独立したねじ山をスタートといい、シングルスタート、ツーステート、スリースタートなどがある。

シングルスレッドとマルチスレッド

正方形の糸

角ねじは根元が非常に强い。断面が正方形であることからその名がついた、広く使われているねじです。このねじ山は、スクリュージャッキ、プレス机械、重量物持ち上げ装置、动力伝达、圧力アプリケーション、および副スピンドル装置に适用されます。角ねじは、ウィットワースねじよりも摩擦抵抗が少ないものの、痴ねじほど坚牢ではありません。また、1インチあたりのねじ山数が决まっておらず、正确な测定もできません。

正方形の糸

テーパースレッド

この种のねじは、テーパねじ(テーパ面に切られたねじ)です。研磨用スピンドルなどのシャフトに适用される。左ねじ、右ねじがある。

これらのスレッドには复数の机能がある。

机械的优位性: ジャッキや滑车などの昇降机构に适用される。

精密: マイクロメーターなどの测定器が正确であることを确认すること。

送电: ある场所から别の场所へのエネルギーの移动。

スピードコントロール: 动きを调整し、抑える。

接続部品: ボルトとナットを组み立てる。

テーパースレッド

売り手のスレッド

アメリカン?ナショナルスレッドは60°の角度を持ち、痴字型のスレッドである。底も上も平らである。この広く使われている糸は .ナショナル?ファイン?スレッドは、強度対重量比が高いため、自动车产业や航空宇宙产业でよく使用されている。

売り手のスレッド

メートルねじ(惭)または国际ねじ

ヨーロッパで最も一般的で広く使用されているねじは、間違いなくISOメートルねじであり、世界的に標準化されている。標準ねじと呼ばれることもある。ミリメートルは直径とピッチを測定する。Mはメートルねじのコード文字です。ねじは平らで、根元は丸い。ねじのパラメーターは、インド規格(IS)1330-1958で定められており、まず公称直径(ミリメートル)、次にピッチ(ねじ山間距離)(ミリメートル)が続きます。例として、"M20 x 2.5 "という表記は、直径20mm、ピッチ2.5mm、つまり1インチあたり20ねじ山を持つねじ山を示します。

メートルねじ(惭)または国际ねじ

英国规格のスレッド。

英国规格ウィットワースねじ(叠厂奥)

イギリスの粗目ねじは、イギリスの技术者ジョセフ?ウィットワースにちなんで命名された。このネジは互换性を容易にするためのものであった。ウィットワースのねじ山の単位はインチで、フランク角は55度である。このねじ山は、根元だけでなく山形も丸く、通常のナットボルトなど多くの作业に応用されている。

英国规格の细目。(叠.厂.贵)

このスレッドは、形が叠厂奥スレッドに似ている。このスレッドも同様に55°の角度を持つが、1インチあたりのスレッド数が多く、スレッドがより细いことを意味する。その结果、把持力が强くなります。このねじ付きナットボルトは、振动レベルの高い场所に适用されます。

英国規格ネジ

英国规格パイプスレッド

1フィートあたり3/4テーパー、55°の角度でカットされている。蒸気パイプ、ガスパイプライン、サニタリー管継手などに使用される。また、テーパーが付いているため、漏れに强い。

英国协会スレッド

このネジ山は、時計、メーター、テレビ、ラジオ、電化製品など、小型で繊細な機械?電気機器に存在する。このねじ山は、6mmまたは1/2′′ナットボルトに適合し、角度は47 1/2°である。

英国协会スレッド

この表に、いくつかのスレッドタイプとその分类の概要を示す。特定の基準や修正が存在する场合もある。

スレッドタイプ分类説明一般的なアプリケーション
痴スレッド汎用叁角形プロファイル、セルフロックボルト、ネジ、ナット
 ユニファイド?ナショナル(鲍狈)米国式およびインチ式用の標準痴スレッドファスナー、机械
 メートルメートル法用標準痴スレッドファスナー、机械
 ウィットワース(叠厂奥)英国規格痴スレッド古い英国製ファスナー
正方形の糸パワー?トランスミッション四角いプロファイル、高効率リードスクリュー、ジャック
アクメスレッドパワー?トランスミッション変形スクエア、効率は悪いが强度は高いリードスクリュー、パワースクリュー
台形スレッドパワー?トランスミッション台形プロファイル、高负荷容量リードスクリュー、工作机械用スライド
バットレス糸スラスト荷重非対称プロファイル、高スラスト容量スラストベアリング、クランプ装置
ウォームスレッドパワー?トランスミッション円筒形ボディのヘリカルねじウォームギア、スクリューコンベア
パイプスレッドシーリングシール用テーパーネジ管継手、バルブ
 狈笔罢(ナショナルパイプスレッド)米国式およびインチ式システム用テーパーパイプネジ管継手、バルブ
 叠厂笔(英国规格パイプ)メートル法用テーパーまたは平行パイプねじ管継手、バルブ

スレッドの设计と考察

ねじの设计は、荷重、材料、环境、用途などの要素に影响される重要なエンジニアリング要素です。设计者は、性能を最大化するために、ねじ山形状、ピッチ、深さ、公差を考虑に入れます。静荷重、动荷重、疲労荷重など、数多くの种类の荷重がねじの强度に影响します。耐久性、耐摩耗性、耐食性はすべて、材料の选択によって影响を受けます。湿度や温度などの环境変数は、ねじの性能に影响を与えます。さらに、ねじの机能(シール、动力伝达、缔结など)は、特定の用途によって异なります。これらの要素を绵密に评価することで、エンジニアはさまざまなエンジニアリング作业に适したねじ山を选択したり、作成したりすることができます。

スレッドの故障と予防

ねじ山のタイプは、ねじ山の破损に影响する。角ねじは、痴ねじよりもカジリや焼付きが発生しやすいが、痴ねじはストリップが多発する倾向がある。アクメねじは両方の要素を兼ね备えているが、バットレスねじでは根元疲労が発生することがある。管用ねじ山は、腐食による剥离や破损の可能性があり、メートルねじ山は、ねじ山クラスと荷重によって一般的な破损が発生しやすい。これらの要因に対処することで、ねじの破损リスクを大幅に低减することができる。

エンジニアにとって、ねじ技術の包括的な把握は不可欠である。ねじ部品はエンジニアリングシステムにおいて非常に一般的であるため、その設計、選択、使用にはこの理解が不可欠です。エンジニアは、ねじの分类、材料、製造方法を完全に理解することで、問題のトラブルシューティングを成功させ、部品の性能を最適化し、コストを削減することができます。さらに、製品の信頼性と安全性を保証するためには、ねじ技術の強力な基礎が必要です。

糸技术における今后の开発の主な焦点は、すでに存在する糸の种类にさらなる机能を持たせることだろう。これには、强度と耐久性を向上させた新素材の开発、复雑な糸形状の最先端製造プロセスの研究、自己监视と适応が可能な糸のインテリジェント技术の导入などが含まれる。さらに、発展途上の分野では、腐食环境や高温などの困难な环境において、ねじの性能を最适化する方法の研究に注力する必要がある。

ジェームス?リー 射出成形とプロトタイピングのエキスパート
僕についてきて:
ジェームス?リーは、金型製造と射出成形に15年以上携わる製造のエキスパートです。天美影院では、複雑なNPIとDFMプロジェクトをリードし、何百ものグローバル製品がアイデアから量産に至るのを支援している。彼は困難なエンジニアリングの問題を手頃な価格のソリューションに変え、バイヤーが中国からの調達を容易にするためのノウハウを共有しています。.
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