Болты США против метрических болтов

Фундаментальные различия в стандартных системах

1. Основа измерения
Американские болты (UNF/UNC) основаны на имперских единицах (дюймах), тогда как метрические болты (такие какИСО 7380) основаны на миллиметрах. Например, 1/4-20 UNC (американская) представляет собой крупную резьбу диаметром 1/4 дюйма и 20 ниток на дюйм, а M6×1.0 (метрическая) представляет собой резьбу диаметром 6 мм и шагом 1 мм.

2. Угол резьбы и тип зуба
Оба используют угол резьбы 60°, но верхняя и нижняя части американской резьбы плоские (резьба UN), в то время как верхняя часть метрической резьбы плоская, а нижняя часть закругленная (резьба ISO). Это тонкое различие приводит к различиям в распределении напряжений и усталостной долговечности между ними.

3. Организация стандартизации
Если взять в качестве примера шестигранные болты, то американская система следует серии стандартов ASME B18, тогда как метрическая система основана на ISO 898 иДИН 931 ДИН 933и другие стандарты. Например, маркировка классов прочности американских болтов (таких как SAE Grade 5 и Grade 8) и метрических классов производительности (таких как Grade 8.8 и Grade 10.9) используют разные системы оценки.

Сравнение основных параметров

1. Система определения размера

2. Соответствие между уровнями прочности

3. Совместимость инструментов
Интерфейс ключа: в системе США используется дробная система (например, 9/16″), а в метрической системе — миллиметровая система (например, 14 мм). Их смешивание приведет к износу кромок.
Ремонт резьбы: для систем США требуются метчики UNC/UNF, а для метрических систем — метчики серии M. Они не могут быть взаимозаменяемыми.

Логика выбора в инженерных приложениях

1. Региональные предпочтения
На североамериканском рынке доминируют болты американского производства (стандарты AN/MS распространены в автомобильной и авиационной отраслях);
В Европе и Азии в основном используется метрическая система (стандарты DIN широко используются в немецком промышленном оборудовании).

2. Различия в сценариях динамической нагрузки
Резьба с мелким шагом US UNF (например, 1/2-20 UNF) больше подходит для условий с высокочастотной вибрацией (например, для блоков двигателей);
Метрическая мелкая резьба (например, М12×1,25) имеет меньший шаг и лучшую герметизацию в точных приборах.

3. Стратегия ремонта и замены
Примерная замена размера: M6≈1/4″ (фактический диаметр 6 мм=0,236″, немного меньше 0,25″ от 1/4″), необходимо оценить допуск;
Эквивалентная замена прочности: класс SAE 5 (≈8,8) может быть временно взаимозаменяемым, но ключевые детали должны быть строго согласованы;
План восстановления резьбы: Не вставляйте с силой метчики M6×1,0 (теоретическая разница в диаметре 0,014″) в поврежденные резьбовые отверстия болтов US 1/4-20.

Болты США и метрические болты являются двумя основными системами стандартов в области мирового машиностроения. Разница не только отражается в единице размера, но и связана с концепциями проектирования, производственными процессами и инженерными приложениями. Понимание разницы между ними имеет решающее значение для обслуживания оборудования, трансграничного сотрудничества в рамках проектов и управления цепочками поставок.