Θεμελιώδεις διαφορές στα τυπικά συστήματα
1. Βάση μέτρησης
Οι αμερικανικές βίδες (UNF/UNC) βασίζονται σε αυτοκρατορικές μονάδες (ίντσες), ενώ οι μετρικές βίδες (όπωςISO 7380) βασίζονται σε χιλιοστά. Για παράδειγμα, το 1/4-20 UNC (αμερικανικό) αντιπροσωπεύει ένα χονδρό σπείρωμα με διάμετρο 1/4 ίντσας και 20 σπειρώματα ανά ίντσα, ενώ το M6×1.0 (μετρικό) αντιπροσωπεύει ένα σπείρωμα με διάμετρο 6 mm και βήμα 1 mm.
2. Γωνία σπειρώματος και τύπος δοντιού
Και οι δύο χρησιμοποιούν γωνία σπειρώματος 60°, αλλά το πάνω και το κάτω μέρος του αμερικανικού σπειρώματος είναι επίπεδα (σπείρωμα UN), ενώ το πάνω μέρος του μετρικού σπειρώματος είναι επίπεδο και το κάτω μέρος είναι στρογγυλεμένο (σπείρωμα ISO). Αυτή η ανεπαίσθητη διαφορά οδηγεί σε διαφορές στην κατανομή τάσεων και στη διάρκεια ζωής κόπωσης μεταξύ των δύο.
3. Οργανισμός τυποποίησης
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τα εξαγωνικά μπουλόνια, η American ακολουθεί τη σειρά προτύπων ASME B18, ενώ το μετρικό σύστημα βασίζεται στο ISO 898 καιDIN 931 DIN 933και άλλα πρότυπα. Για παράδειγμα, οι βαθμολογίες αντοχής των αμερικανικών μπουλονιών (όπως SAE Βαθμός 5 και Βαθμός 8) και οι μετρικοί βαθμοί απόδοσης (όπως Βαθμός 8.8 και Βαθμός 10.9) χρησιμοποιούν διαφορετικά συστήματα αξιολόγησης.
Σύγκριση βασικών παραμέτρων
1. Σύστημα αναγνώρισης μεγέθους
| Παράμετρος | Βίδες Αμερικανικού Τύπου | Μετρικά μπουλόνια |
| Σημειογραφία διαμέτρου | Κλασματικό (1/4″) ή Αριθμός (#10) | Χιλιοστό (M6) |
| Ορισμός βήματος νήματος | Νήματα ανά ίντσα (TPI) | Βήμα χιλιοστού (1,0 mm) |
| Μονάδα Μήκους | Ίντσες (1″ = 25,4 χιλιοστά) | Χιλιοστά |
2. Αντιστοιχία μεταξύ των επιπέδων δύναμης
| Βαθμός SAE ΗΠΑ | Αντοχή σε εφελκυσμό (psi) | Μετρικός βαθμός ISO | Αντοχή σε εφελκυσμό (MPa) |
| Βαθμός 2 | 74.000 | 4.8 | 420 |
| Βαθμός 5 | 120.000 | 8.8 | 800 |
| Τάξη 8 | 150.000 | 10.9 | 1040 |
3. Συμβατότητα εργαλείων
Διεπαφή κλειδιού: Το αμερικανικό σύστημα χρησιμοποιεί ένα κλασματικό σύστημα (όπως 9/16″) και το μετρικό σύστημα χρησιμοποιεί ένα χιλιοστομετρικό σύστημα (όπως 14 mm). Η ανάμειξή τους θα προκαλέσει φθορά στις άκρες.
Επισκευή σπειρωμάτων: Τα συστήματα των ΗΠΑ απαιτούν διακλαδώσεις UNC/UNF και τα μετρικά συστήματα απαιτούν διακλαδώσεις σειράς M. Δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν εναλλακτικά.
Λογική επιλογής σε εφαρμογές μηχανικής
1. Περιφερειακή προτίμηση
Η αγορά της Βόρειας Αμερικής κυριαρχείται από αμερικανικά μπουλόνια (τα πρότυπα AN/MS είναι κοινά στους τομείς της αυτοκινητοβιομηχανίας και της αεροπορίας).
Η Ευρώπη και η Ασία χρησιμοποιούν κυρίως το μετρικό σύστημα (τα πρότυπα DIN χρησιμοποιούνται συνήθως στον γερμανικό βιομηχανικό εξοπλισμό).
2. Διαφορές στα σενάρια δυναμικής φόρτισης
Τα σπειρώματα λεπτού βήματος US UNF (όπως 1/2-20 UNF) είναι πιο κατάλληλα για περιβάλλοντα κραδασμών υψηλής συχνότητας (όπως μπλοκ κινητήρα).
Τα μετρικά σπειρώματα λεπτού βήματος (όπως το M12×1.25) έχουν μικρότερο βήμα και καλύτερη στεγανοποίηση σε όργανα ακριβείας.
3. Στρατηγική επισκευής και αντικατάστασης
Κατά προσέγγιση αντικατάσταση μεγέθους: M6≈1/4″ (πραγματική διάμετρος 6mm=0,236″, ελαφρώς μικρότερη από 0,25″ του 1/4″), πρέπει να αξιολογηθεί η ανοχή.
Αντικατάσταση ισοδύναμης ισχύος: Το SAE Grade 5 (≈8,8) μπορεί να είναι προσωρινά εναλλάξιμο, αλλά τα βασικά εξαρτήματα πρέπει να είναι αυστηρά ταιριαστά.
Σχέδιο αποκατάστασης σπειρωμάτων: Μην πιέζετε τις σπείρες M6×1.0 (θεωρητική διαφορά διαμέτρου 0,014″) στις κατεστραμμένες οπές με σπείρωμα των μπουλονιών US 1/4-20.
Οι βίδες των ΗΠΑ και οι μετρικές βίδες είναι τα δύο κύρια συστήματα προτύπων στον τομέα της παγκόσμιας μηχανολογίας. Η διαφορά δεν αντικατοπτρίζεται μόνο στη μονάδα μεγέθους, αλλά σχετίζεται και με τις έννοιες σχεδιασμού, τις διαδικασίες κατασκευής και τις εφαρμογές μηχανικής. Η κατανόηση της διαφοράς μεταξύ των δύο είναι ζωτικής σημασίας για τη συντήρηση του εξοπλισμού, τη διασυνοριακή συνεργασία έργων και τη διαχείριση της αλυσίδας εφοδιασμού.
Ώρα δημοσίευσης: 26 Φεβρουαρίου 2025