Introduction aux concepts de pas de filetage
Le pas de filetage, aussi appelé décalage, désigne la distance axiale entre deux points correspondants de filets adjacents, le long de la ligne du diamètre primitif. Ce paramètre est essentiel en génie mécanique pour garantir la compatibilité et les performances des fixations et composants filetés.
Dans le système métrique, le pas est directement spécifié en millimètres (mm), par exemple M8 x 1,25, où 1,25 mm représente le pas. Pour les filetages grossiers standard, le pas est souvent omis (par exemple, M8 signifie 1,25 mm), mais une spécification explicite est recommandée afin d'éviter toute confusion.
Dans les systèmes unifiés (basés sur le pouce), le pas est exprimé en filets par pouce (TPI), par exemple 1/4-20, indiquant 20 filets par pouce, soit un pas d'environ 1,27 mm. Les diamètres inférieurs à 1/4 de pouce utilisent des désignations numériques (par exemple, #10-24).
La compréhension de ces normes garantit une sélection appropriée pour la résistance à la charge, la résistance aux vibrations et l'assemblage dans des secteurs comme l'automobile, l'aérospatiale et la fabrication.
Normes de pas de filetage métrique
Les filetages métriques sont conformes aux normes ISO et proposent des pas grossiers et fins pour différents diamètres nominaux. Les pas grossiers facilitent l'assemblage et offrent une résistance accrue, tandis que les pas fins offrent une meilleure résistance aux vibrations et permettent des réglages plus précis.
Le tableau suivant répertorie les pas standard en millimètres (mm) pour les filetages métriques courants, basés sur les normes ISO 261 et ISO 262. Les parenthèses indiquent des tailles moins courantes.
| Diamètre nominal | Pas grossier (mm) | Pas fin (mm) |
|---|---|---|
| M1 | 0.25 | 0.2 |
| M1.2 | 0.25 | 0.2 |
| M1.6 | 0.35 | 0.2 |
| M2 | 0.4 | 0.25 |
| M2.5 | 0.45 | 0.35 |
| M3 | 0.5 | 0.35 |
| M3.5 | 0.6 | 0.35 |
| M4 | 0.7 | 0.5 |
| M5 | 0.8 | 0.5 |
| M6 | 1 | 0.75 |
| M8 | 1.25 | 1 |
| M10 | 1.5 | 1.25 |
| M12 | 1.75 | 1.25 |
| M14 | 2 | 1.5 |
| M16 | 2 | 1.5 |
| M18 | 2.5 | 1.5 |
| M20 | 2.5 | 1.5 |
| M22 | 2.5 | 1.5 |
| M24 | 3 | 2 |
| M27 | 3 | 2 |
| M30 | 3.5 | 2 |
| (M33) | 3.5 | 2 |
| M36 | 4 | 3 |
| (M39) | 4 | 3 |
| M42 | 4.5 | 3 |
| (M45) | 4.5 | 3 |
| M48 | 5 | 3 |
Lors du choix d'un filetage métrique, tenez compte de facteurs tels que les exigences de charge, les conditions environnementales et la compatibilité des composants d'accouplement. Par exemple, les pas fins sont préférables dans les environnements soumis à de fortes vibrations afin de réduire les risques de desserrage.
Normes unifiées (en pouces) de pas de filetage
Les filetages unifiés, conformes à la norme ASME/ANSI B1.1, comprennent les séries UNC (Unified Coarse) et UNF (Unified Fine). Ils sont largement utilisés dans l'industrie nord-américaine. Les diamètres sont exprimés en pouces ou en valeurs numériques, avec un pas en filets par pouce (TPI).
Le tableau ci-dessous présente les diamètres et les pas de vis standard pour les filetages UNC et UNF. Remarque : les tirets indiquent les normes non disponibles pour cette série.
| Diamètre nominal | Taille en pouces | équivalent en mm | UNC TPI | UNF TPI |
|---|---|---|---|---|
| #0 | 0.060 | 1.524 | – | 80 |
| #1 | 0.073 | 1.854 | 64 | 72 |
| #2 | 0.086 | 2.184 | 56 | 64 |
| #3 | 0.099 | 2.515 | 48 | 56 |
| #4 | 0.112 | 2.845 | 40 | 48 |
| #5 | 0.125 | 3.175 | 40 | 44 |
| #6 | 0.138 | 3.505 | 32 | 40 |
| #8 | 0.164 | 4.166 | 32 | 36 |
| #10 | 0.190 | 4.826 | 24 | 32 |
| #12 | 0.216 | 5.486 | 24 | 28 |
| 1/4″ | 0.250 | 6.350 | 20 | 28 |
| 5/16″ | 0.3125 | 7.938 | 18 | 24 |
| 3/8″ | 0.375 | 9.525 | 16 | 24 |
| 7/16″ | 0.4375 | 11.113 | 14 | 20 |
| 1/2″ | 0.500 | 12.700 | 13 | 20 |
| 9/16″ | 0.5625 | 14.288 | 12 | 18 |
| 5/8″ | 0.625 | 15.875 | 11 | 18 |
| 3/4″ | 0.750 | 19.050 | 10 | 16 |
| 7/8″ | 0.875 | 22.225 | 9 | 14 |
| 1″ | 1.000 | 25.400 | 8 | 12 |
| 1-1/8″ | 1.125 | 28.575 | 7 | 12 |
| 1-1/4″ | 1.250 | 31.750 | 7 | 12 |
| 1-3/8″ | 1.375 | 34.925 | 6 | 12 |
| 1-1/2″ | 1.500 | 38.100 | 6 | 12 |
| 1-3/4″ | 1.750 | 44.450 | 5 | – |
| 2″ | 2.000 | 50.800 | 4.5 | – |
Pour les filetages unifiés, le filetage UNC convient aux applications générales, tandis que le filetage UNF est idéal pour les applications exigeant une résistance à la traction plus élevée ou des contraintes d'espace. Il est impératif de toujours vérifier les tolérances et les ajustements conformément aux normes ASME.
Guide de comparaison et de conversion
La comparaison des systèmes métrique et unifié implique la conversion du pas en unités équivalentes. Pas (mm) = 25,4 / TPI. Par exemple, 20 TPI équivalent à 1,27 mm.
- Le pas métrique grossier correspond souvent au pas UNC pour des diamètres similaires, mais les correspondances exactes sont rares.
- Utilisez des tableaux de conversion pour l'interchangeabilité, en tenant compte de l'angle du filetage (60° pour les deux) et des différences de profil.
- Dans les assemblages hybrides, utilisez des adaptateurs ou consultez les normes ISO 68-1 et ASME B1.1 pour la compatibilité.
Des conversions précises permettent d'éviter les défaillances dans les applications critiques, telles que la mécanique ou le génie civil.
Applications et meilleures pratiques
Le pas de filetage influe sur le couple de serrage, la précharge et la résistance à la fatigue. Dans l'automobile, un pas fin réduit le poids ; dans le bâtiment, un pas large accélère le montage.
- Choisissez en fonction de la résistance du matériau : les matériaux plus tendres nécessitent des pas plus grossiers pour éviter le dénudage.
- Inspecter l'usure : utiliser des jauges conformes à la norme ISO 1502 ou ASME B1.2.
- Appliquer un lubrifiant : réduit la friction, notamment dans les filetages fins.
- Tenir compte des facteurs environnementaux : revêtements résistants à la corrosion pour une utilisation en extérieur.
Le respect de ces pratiques garantit la fiabilité et la conformité aux normes industrielles telles que DIN et SAE.
Foire aux questions (FAQ)
- Quelle est la différence entre un pas de filetage grossier et un pas de filetage fin ?
- Les pas grossiers permettent un assemblage plus rapide et une force de serrage plus élevée, idéaux pour les matériaux tendres, tandis que les pas fins offrent un meilleur réglage et une meilleure résistance aux vibrations, adaptés aux applications à fortes contraintes.
- Comment convertir un pas TPI en pas métrique ?
- Divisez 25,4 par la valeur TPI. Par exemple, 20 TPI correspond à un pas de 25,4 / 20 = 1,27 mm.
- Les filetages métriques et unifiés sont-ils interchangeables ?
- En règle générale, non, en raison des différences de diamètre et de pas. Utilisez des adaptateurs de filetage ou consultez les normes pour les cas spécifiques.
- Quel pas de vis dois-je utiliser pour les boulons M10 dans les applications automobiles ?
- Pour une utilisation générale, grain grossier de 1,5 mm ; pour les zones sujettes aux vibrations, grain fin de 1,25 mm, conformément aux recommandations ISO.
- Comment le pas de vis affecte-t-il la résistance ?
- Un pas plus fin répartit la charge sur un plus grand nombre de filets, augmentant ainsi la résistance à la traction mais réduisant potentiellement la résistance au cisaillement du boulon.
- Quelles sont les normes qui régissent ces pas de filetage ?
- Système métrique : ISO 261/262 ; Système unifié : ASME B1.1. Toujours se référer aux dernières révisions pour plus de précision.
