Калькулятор метрической резьбы
Расчёт параметров метрической резьбы ISO 261/262: наружный, средний и внутренний диаметры, шаг, высота профиля, диаметр сверла. M3–M64, крупный и мелкий шаг.
Метрическая резьба: основы и стандарты
Метрическая резьба — наиболее распространённый тип крепёжной резьбы в мире. Её профиль представляет собой равносторонний треугольник с углом при вершине 60°, а все размеры задаются в миллиметрах. Стандартизация выполнена в ISO 261 (основные размеры) и ISO 262 (рекомендуемые размеры для общего применения).
В Российской Федерации действуют гармонизированные стандарты: ГОСТ 24705-2004 (идентичен ISO 261), ГОСТ 8724-2002 (диаметры и шаги), ГОСТ 16093-2004 (допуски и посадки, идентичен ISO 965). Для определения диаметров свёрл применяется ГОСТ 19257-73.
Каждому номинальному диаметру резьбы соответствует один крупный (основной) шаг и несколько мелких. Крупный шаг не указывается в обозначении: M10 означает резьбу с диаметром 10 мм и крупным шагом 1,5 мм. Мелкий шаг обязательно указывается: M10×1.25, M10×1.0.
Формулы расчёта параметров резьбы
Геометрические параметры метрической резьбы определяются по номинальному диаметру d и шагу P. Все формулы вытекают из геометрии равностороннего треугольника с основанием P.
Основные формулы (ISO 261)
Высота исходного профиля
H = (√3 / 2) × P = 0,8660 × P
Рабочая высота профиля
H1 = 5/8 × H = 0,5413 × P
Средний диаметр
d2 = d − 2 × 3/8 × H = d − 0,6495 × P
Внутренний диаметр
d1 = d − 2 × 5/8 × H = d − 1,0825 × P
Диаметр сверла (приблизительно)
dсверла ≈ d − P (точные значения по ГОСТ 19257-73)
Средний диаметр d2 — ключевой параметр для контроля качества резьбового соединения. Именно по нему назначаются допуски и поля посадок. Для крепёжных резьб общего назначения применяются поля допусков 6g (болт) и 6H (гайка). Контроль выполняется резьбовыми калибрами или микрометром с резьбовыми вставками.
Крупный и мелкий шаг: когда что применять
Выбор между крупным и мелким шагом — одно из ключевых конструкторских решений при проектировании резьбовых соединений. Каждый вариант имеет свои преимущества.
Крупный шаг
- Стандартный выбор для большинства задач
- Быстрая сборка-разборка
- Устойчивость к загрязнениям и повреждениям
- Простое нарезание, больший ресурс метчиков
- Применение: строительство, общее машиностроение
Мелкий шаг
- Большая площадь сечения → выше прочность
- Лучшая стопорящая способность (антивибрация)
- Точная регулировка (малый ход на оборот)
- Меньший вылет резьбы из тонких деталей
- Применение: авиация, приборостроение, автомобили
Практическое правило: если нет специальных требований к виброустойчивости, точности регулировки или прочности, используйте крупный шаг. Мелкий шаг выбирайте осознанно, когда его преимущества критичны для конкретного узла.
Подбор сверла под нарезание резьбы
Правильный выбор диаметра сверла — залог качественной внутренней резьбы. Слишком маленькое отверстие приведёт к поломке метчика, слишком большое — к неполному профилю и ослаблению соединения.
Приблизительная формула: dсверла ≈ d − P. Однако на практике следует использовать стандартные значения из ГОСТ 19257-73, которые учитывают допуски на отверстие и обеспечивают полноту профиля резьбы не менее 75%.
Для чугуна и хрупких материалов рекомендуется увеличивать диаметр сверла на 0,1–0,2 мм от табличного значения. Для вязких сталей (нержавеющая, жаропрочная) можно уменьшить на 0,1 мм для лучшего формирования профиля.
Допуски резьбы и классы точности
Система допусков метрической резьбы определена в ISO 965 (ГОСТ 16093-2004). Допуски задаются на средний диаметр (определяет посадку) и на диаметр впадин (определяет прочность).
Обозначение поля допуска: цифра (степень точности) + буква (положение). Для наружной резьбы (болт): строчные буквы (e, f, g, h). Для внутренней (гайка): прописные (E, F, G, H). Стандартные посадки: 6g/6H (нормальная), 6e/6H (с покрытием), 4h/4H5H (точная).
Длина свинчивания влияет на величину допуска: S (короткая), N (нормальная), L (длинная). При увеличении длины свинчивания допуски ужесточаются. Нормальная длина применяется по умолчанию и не указывается в обозначении.
Прочность резьбовых соединений
Прочность болта на растяжение определяется площадью напряжённого сечения As = π/4 × ((d2 + d3)/2)², где d3 — диаметр впадин болта (d3 = d − 1,2269×P). Эта площадь меньше площади по номинальному диаметру и используется при расчёте усилия затяжки.
Классы прочности болтов по ГОСТ Р ИСО 898-1: 4.6, 5.6, 8.8, 10.9, 12.9. Первая цифра × 100 = предел прочности в МПа. Произведение цифр × 10 = предел текучести. Например, 8.8: σв = 800 МПа, σт = 640 МПа.
Момент затяжки: Mз ≈ 0,2 × F × d, где F — осевая сила (обычно 0,7 × σт × As), d — номинальный диаметр. Коэффициент 0,2 учитывает трение в резьбе и на торце гайки для несмазанного соединения.
Связанные расчёты
Расчёт метрической резьбы тесно связан с другими инженерными задачами. При проектировании крепёжных соединений необходимо учитывать прочность материалов, допуски и технологию изготовления.
- Калькулятор строительной механики — расчёт нагрузок на конструкции, к которым крепятся резьбовые соединения.
- Калькулятор 3D-печати — печать деталей с резьбовыми отверстиями (учитывайте усадку материала).
- Калькулятор сопротивления материалов — расчёт напряжений и деформаций в деталях крепёжных соединений.
Возможности калькулятора
Полная база ISO 261
28 номиналов от M3 до M64 с крупным и мелким шагом. Все стандартные размеры метрической резьбы в одном месте.
Мгновенный расчёт
Наружный, средний и внутренний диаметры, высота профиля, площадь сечения — результаты обновляются при изменении параметров.
Таблица свёрл
Рекомендуемые диаметры свёрл по ГОСТ 19257-73 для нарезания внутренней резьбы метчиком. Более 47 размеров.
Справочная таблица
Полная справочная таблица всех стандартных метрических резьб с параметрами: d, d2, d1, крупный и мелкий шаг.
Крупный и мелкий шаг
Переключение между крупным (основным) и мелким шагом с выбором конкретного значения мелкого шага для каждого номинала.
Формулы ISO
Все расчёты выполняются по формулам ISO 261 с точностью до 0,001 мм. Формулы отображаются для самопроверки.
Как пользоваться калькулятором
Выберите номинальный диаметр
Из выпадающего списка выберите нужный диаметр резьбы: от M3 до M64. Это наружный диаметр (диаметр болта).
Укажите тип шага
Выберите крупный (основной) или мелкий шаг. Для мелкого шага можно выбрать конкретное значение из стандартного ряда для данного номинала.
Получите результаты
Калькулятор мгновенно рассчитает все параметры: средний и внутренний диаметры, высоту профиля, площадь сечения и рекомендуемый диаметр сверла.
Используйте справочные таблицы
Переключитесь на вкладку «Таблица свёрл» для подбора сверла или «Справочник ISO» для просмотра параметров всех стандартных резьб.
Часто задаваемые вопросы
Похожие инструменты
Калькулятор нормы высева семян
Рассчитайте норму высева семян для зерновых и технических культур. Оценка посевных качеств по ГОСТ Р 52325-2005, расчёт потребности в семенах.
Калькулятор больничного листа
Расчёт больничного: средний заработок, стаж, количество дней. По 255-ФЗ.
Калькулятор развесовки по осям грузовика
Расчёт нагрузки на оси грузовика при загрузке. Проверка на перегруз по ПП №272, рекомендации по размещению груза.
Калькулятор срока действия SSL сертификата
Проверка срока действия SSL/TLS сертификата. Рассчитайте дни до истечения, узнайте статус и получите рекомендации по продлению.
Калькулятор идеального веса
Рассчитайте идеальный вес по формулам Devine, Robinson, Miller и Hamwi. Сравнение результатов и диапазон здорового веса по ИМТ.
Калькулятор геометрии (теоремы и фигуры)
Расчёт треугольников, четырёхугольников, окружностей. Теорема Пифагора, формула Герона, визуализация фигур.
Калькулятор серверной сборки для нейросетей (ИИ) и ML
Конфигуратор GPU-сервера для искусственного интеллекта и машинного обучения. Подбор GPU (A100, H100, L40S), CPU, RAM. Расчёт стоимости и энергопотребления в рублях.
Калькулятор оборачиваемости запасов
Рассчитайте коэффициент оборачиваемости запасов, период оборота в днях, оптимальный размер заказа (EOQ) и точку перезаказа.
Калькулятор молярности раствора
Молярная концентрация, масса вещества, объём раствора. Разведение C1V1=C2V2. Конвертер моль/л ↔ г/л ↔ %.
Base64 кодировщик/декодировщик
Кодирование и декодирование Base64 онлайн с поддержкой UTF-8 и кириллицы. Base64URL, Data URI, статистика размера.
Калькулятор заморозки продуктов
Сроки хранения продуктов в морозилке, температурный режим, упаковка. Мясо, рыба, овощи, ягоды, полуфабрикаты.
Калькулятор электрохимии
Расчёты по уравнению Нернста, законам Фарадея, ЭДС гальванического элемента, электролиз и электроосаждение.
Калькулятор тёплой штукатурки
Расчёт расхода тёплой штукатурки, R-значения слоя и экономии на отоплении. Перлитовая, вермикулитовая, пенополистирольная штукатурка.
Калькулятор расхода ткани на обивку мебели
Расчёт расхода ткани на перетяжку дивана, кресла, стула. По типу мебели или размерам.
Калькулятор облигаций (YTM, дюрация, НКД)
Рассчитайте доходность к погашению (YTM), дюрацию, НКД и цену облигации. Для ОФЗ, корпоративных и муниципальных бондов.
Лиана Арифметова
Миссия: Демократизировать сложные расчеты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».
Был ли этот калькулятор полезен?
Отказ от ответственности
Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые данным инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.
Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.
Медицинские, финансовые и профессиональные решения должны приниматься исключительно на основании консультации с квалифицированными специалистами — врачом, финансовым советником, инженером или другим профессионалом в соответствующей области. Не используйте результаты данного инструмента как единственное основание для принятия важных решений.
Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут никакой ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший в результате использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию и применение полученных результатов.