Garis Besar Artikel
Panduan ini memberikan gambaran umum terstruktur tentang dasar-dasar pengencang, yang dioptimalkan untuk para insinyur dan profesional yang mencari pengetahuan yang andal:
- Pendahuluan: Pentingnya dan ruang lingkup pengencang.
- Satuan Pengukuran: Sistem metrik dan imperial.
- Ulir: Jenis, ukuran, dan penandaan.
- Parameter Geometris: Dimensi kunci untuk ulir mekanis.
- Ulir Self-Tapping dan Ulir Pengeboran: Parameter spesifik.
- Sudut dan Ujung Ulir: Sudut untuk berbagai pengencang.
- FAQ: Jawaban praktis untuk pertanyaan umum.
Perkenalan
Pengencang merupakan komponen penting dalam teknik mesin, yang digunakan untuk menyambungkan bagian-bagian secara aman. Panduan ini mencakup konsep-konsep mendasar, termasuk sistem pengukuran, klasifikasi ulir, dan parameter geometris, untuk memastikan kepatuhan terhadap standar industri seperti GB/T dan ISO. Memahami dasar-dasar ini membantu dalam memilih pengencang yang tepat untuk aplikasi, mencegah kegagalan, dan mengoptimalkan desain untuk kekuatan dan daya tahan.
Para profesional harus memprioritaskan pengukuran yang akurat dan kesesuaian ulir untuk mencapai sambungan yang andal. Pengetahuan ini sangat penting di industri seperti otomotif, konstruksi, dan permesinan, di mana pengencangan yang tidak tepat dapat menyebabkan masalah keselamatan.
Satuan Pengukuran
Pengukuran panjang global menggunakan dua sistem utama: metrik, yang lazim di Eropa, Asia termasuk Cina dan Jepang, dengan satuan seperti meter (m), sentimeter (cm), dan milimeter (mm); dan imperial, yang umum di AS dan Inggris, berdasarkan inci.
Panduan untuk konversi dan aplikasi:
- Sistem metrik menggunakan basis 10: 1 m = 100 cm = 1000 mm.
- Sistem imperial menggunakan basis 8: 1 inci = 8 divisi, 1 inci = 25,4 mm (misalnya, 3/8 inci × 25,4 = 9,52 mm).
- Untuk ukuran di bawah 1/4 inci, gunakan nomor pengukur seperti 4#, 5#, 6#, 7#, 8#, 10#, 12# untuk menunjukkan diameter nominal.
- Pilih sistem berdasarkan standar regional untuk memastikan kompatibilitas dalam proyek internasional.
Benang
Ulir adalah alur heliks seragam pada permukaan silindris, yang diklasifikasikan berdasarkan struktur dan penggunaannya menjadi tiga jenis utama: serbaguna untuk pengencangan, transmisi untuk transfer gerakan, dan penyegelan untuk sambungan kedap bocor.
Jenis Utas
- Ulir umum: Profil segitiga, dibagi menjadi ulir kasar dan halus; ulir halus menawarkan kekuatan yang lebih tinggi.
- Ulir transmisi: Profil trapesium, persegi panjang, bergerigi, atau segitiga.
- Ulir penyegel: Ulir pipa, ulir tirus, atau ulir pipa tirus.
Benang Cocok
Kecocokan ulir menentukan kekencangan antara ulir yang saling berpasangan, yang ditentukan oleh penyimpangan dan toleransi.
Untuk ulir inci yang seragam:
- Eksternal: 1A, 2A, 3A (lebih kencang dengan angka yang lebih tinggi).
- Internal: 1B, 2B, 3B.
- Semuanya memiliki ukuran yang pas; kualitas yang lebih tinggi memiliki toleransi yang lebih kecil.
- 1A/1B untuk pemasangan longgar; 2A/2B untuk penggunaan umum; 3A/3B untuk desain keselamatan kritis.
Untuk ulir metrik:
- Eksternal: 4 jam, 6 jam, 6 g.
- Internal: 5H, 6H, 7H.
- Tingkatan kelas dalam bahasa Jepang: I, II, III (biasanya II).
- Ukuran yang direkomendasikan: 6H/6g untuk pengencang yang lebih halus.
Penandaan Benang
Tanda-tanda tersebut menunjukkan spesifikasi ulir, memastikan identifikasi dan penggunaan yang benar.
Parameter Geometris
Parameter-parameter kunci menentukan kinerja dan kompatibilitas ulir dalam aplikasi mekanis.
- Diameter mayor (D, d): Silinder imajiner di puncak atau dasar.
- Diameter pitch (D2, d2): Dihitung sebagai D(d) – 2 × (3H/8), di mana H adalah tinggi segitiga asli (0,866P untuk 60°; 0,960P untuk 55°).
- Diameter minor (D1, d1): Silinder imajiner pada akar atau puncak.
- Jarak antar ulir (P): Jarak aksial antara ulir yang berdekatan; satuan imperial menggunakan ulir per inci.
- Sudut sisi (α/2): Setengah dari sudut ulir (30° untuk profil 60°; 27,5° untuk 55°).
- Panjang perlekatan: Tumpang tindih aksial dari ulir yang terpasang.
Jarak antar ulir dan jumlah ulir per inci
| Spesifikasi Metrik | Jarak antar titik (mm) | Spesifikasi Kekaisaran | Diameter Nominal (mm) | Benang per Inci | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kasar | Bagus | Sangat Halus | Kasar | Bagus | Whitworth | |||
| M3 | 0.5 | 0.35 | – | 4# | 2.9 | 40 | 48 | – |
| M4 | 0.7 | 0.5 | – | 6# | 3.5 | 32 | 40 | – |
| M5 | 0.8 | 0.5 | – | 8# | 4.2 | 32 | 36 | – |
| M6 | 1 | 0.75 | – | 10# | 4.8 | 24 | 32 | – |
| M7 | 1 | 0.75 | – | 12# | 5.5 | 24 | 28 | – |
| M8 | 1.25 | 1 | 0.75 | 1/4 | 6.35 | 20 | 28 | 20 |
| M10 | 1.5 | 1.25 | 1 | 5/16 | 7.94 | 18 | 24 | 18 |
| M12 | 1.75 | 1.5 | 1.25 | 3/8 | 9.53 | 16 | 24 | 16 |
| M14 | 2 | 1.5 | 1 | 7/16 | 11.11 | 14 | 20 | 14 |
| M16 | 2 | 1.5 | 1 | 1/2 | 12.7 | 13 | 20 | 12 |
| M18 | 2.5 | 2 | 1.5 | 9/16 | 14.29 | 12 | 18 | 12 |
| M20 | 2.5 | 2 | 1.5 | 5/8 | 15.86 | 11 | 18 | 11 |
| M22 | 2.5 | 2 | 1.5 | 3/4 | 19.05 | 10 | 16 | 10 |
| M24 | 3 | 2 | 1.5 | 7/8 | 22.23 | 9 | 14 | 9 |
| M27 | 3 | 2 | 1.5 | 1 | 25.4 | 8 | 12 | 8 |
| M30 | 3.5 | 3 | 2 | – | – | – | – | – |
Ulir untuk Mengebor dan Menyusun Sendiri
Ulir self-tapping dan ulir pengeboran membuat lubangnya sendiri, dengan parameter yang disesuaikan untuk efisiensi.
- Diameter mayor (d1): Silinder imajiner di puncak.
- Diameter minor (d2): Silinder imajiner di akar.
- Jarak antar ulir (p): Jarak aksial atau jumlah ulir per inci.
Jarak Ulir Sekrup Metrik (mm)
| Spesifikasi | ST1.5 | ST1.9 | ST2.2 | ST2.6 | ST2.9 | ST3.3 | ST3.5 | ST3.9 | ST4.2 | ST4.8 | ST5.5 | ST6.3 | ST8.0 | ST9.5 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Melempar | 0.5 | 0.6 | 0.8 | 0.9 | 1.1 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.4 | 1.6 | 1.8 | 1.8 | 2.1 | 2.1 |
Ulir Self-Tapping Imperial per Inci
| Spesifikasi | 4# | 5# | 6# | 7# | 8# | 10# | 12# | 14# |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tipe AB | 24 | 20 | 20 | 19 | 18 | 16 | 14 | 14 |
| Tipe A | 24 | 20 | 18 | 16 | 15 | 12 | 11 | 10 |
Ulir Sekrup Drywall Jepang
| Spesifikasi | Kasar | Bagus | ||
|---|---|---|---|---|
| Benang | Jarak antar titik (mm) | Benang | Jarak antar titik (mm) | |
| 6# | 9 | 2.82 | 18 | 1.41 |
| 7# | 9 | 2.82 | 16 | 1.59 |
| 8# | 9 | 2.82 | 15 | 1.69 |
| 10# | 8 | 3.18 | 12 | 2.11 |
Jarak Ulir/Jarak Ulir Sekrup Mesin
| Spesifikasi Metrik | Jarak antar titik (mm) | Spesifikasi Kekaisaran | Benang per Inci | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Kasar | Bagus | Kasar | Bagus | ||
| M2.5 | 0.45 | 0.35 | 4# | 40 | 48 |
| M3 | 0.5 | 0.35 | 5# | 40 | 44 |
| M3.5 | 0.6 | 0.35 | 6# | 32 | 40 |
| M4 | 0.7 | 0.5 | 8# | 32 | 36 |
| M5 | 0.8 | 0.5 | 10# | 24 | 32 |
| M6 | 1 | 0.75 | 12# | 24 | 28 |
| M8 | 1.25 | 1 | 1/4 | 20 | 28 |
Untuk sekrup pengeboran, ulir CSD (mesin) dan BSD (tipe AB) masing-masing mengacu pada tabel mesin dan tabel self-tapping.
Sudut dan Ujung Benang
Sudut memengaruhi efisiensi pemotongan dan kekuatan pada pengencang khusus.
- Pengeboran sendiri: Sisi 60°, ekor 45° ±5°.
- Dinding kering: Sisi 60° (atau sesuai pesanan 45° ±5°), ekor 25° ±3°.
- Chipboard: Sisi 40° ±3°, ekor 25° ±3° atau 34° ±3° (sesuai pesanan).
- Pengeboran: Sisi 60° ±5°, ekor bervariasi tergantung spesifikasi dan cetakan.
Pilih sudut berdasarkan material dan aplikasi untuk penetrasi dan daya rekat yang optimal.
Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)
- Apa perbedaan antara benang kasar dan benang halus?
Ulir kasar memiliki jarak ulir yang lebih besar untuk perakitan yang lebih cepat dan ketahanan yang lebih baik terhadap pengelupasan; ulir halus memberikan kekuatan dan ketahanan getaran yang lebih tinggi dalam aplikasi presisi. - Bagaimana cara mengkonversi antara satuan metrik dan imperial?
Gunakan 1 inci = 25,4 mm; misalnya, kalikan pecahan imperial dengan 25,4 untuk mendapatkan nilai setara dalam mm, sehingga memastikan akurasi dalam desain sistem campuran. - Kapan menggunakan ulir sendiri (self-tapping) dibandingkan ulir mesin?
Mata bor ulir sendiri untuk membuat lubang pada material lunak seperti kayu atau plastik; mesin untuk lubang berulir yang membutuhkan presisi dan daya dukung beban lebih tinggi. - Apa yang ditunjukkan oleh tingkat kesesuaian ulir?
Tingkat yang lebih tinggi (misalnya, 3A/3B) berarti toleransi yang lebih ketat untuk pemasangan yang kritis; tingkat yang lebih rendah (1A/1B) untuk perakitan yang longgar dan hemat biaya. - Bagaimana pelapisan memengaruhi toleransi ulir?
Pelapisan menambah ketebalan; gunakan toleransi pra-pelapisan seperti 6g untuk persyaratan 6h untuk mengakomodasi lapisan 6-9 μm tanpa gangguan. - Mengapa jarak antar mata baut penting dalam pemilihan pengencang?
Kemiringan (pitch) memengaruhi kekuatan dan kecepatan pengikatan; kemiringan yang lebih kecil meningkatkan daya cengkeram tetapi membutuhkan lebih banyak putaran untuk pemasangan.
