メートルねじの公差の概要
GB/T 197規格で定義されているメートルねじの公差は、ねじ込みアセンブリの互換性、嵌合品質、および機械的性能を確保するために不可欠です。このガイドでは、大径（D/d）、ピッチ（D）の公差について詳しく説明します。2/d2）、マイナー (D1/d1）内ねじと外ねじの両方の直径。GB/T 197（1981年から2018年までのバージョンを含む）に基づくこれらの仕様は、公差クラス、偏差、および計算方法を網羅した汎用機械締結部品に適用されます。これらのパラメータを理解することは、組み立ての信頼性とコスト効率に直接影響するため、製造、設計、および品質管理のエンジニアにとって非常に重要です。この規格では、精度と製造性のバランスを取りながら、中程度の嵌め合いのデフォルト値として、内ねじの6Hや外ねじの6gなどの公差ゾーンを強調しています。
GB/T 197は、公差帯、等級（4、5、6、8）、および位置（G/Hは内径、ahは外径）を規定し、限界値を計算する枠組みを提供します。この記事では、この規格から包括的な表をまとめ、実用的な結果を迅速に参照できるように提示するとともに、基礎となる計算方法を解説します。規定されたすべてのピッチと直径を網羅することで、自動車部品や機械部品などの用途において、嵌合不良や公差過大といった一般的なエラーを回避し、故障を防ぐのに役立ちます。
ねじ山形状の基本概念
ねじの形状は公差計算の基礎となる。GB/T 197の主要用語は以下のとおりである。
- D/d: 内ねじ（D）および外ねじ（d）の公称外径。これはすべての計算の基準値となる。
- D1/d1: 小径は強度とクリアランスにとって重要。3 外部スレッドにおけるルート丸め処理を考慮します。
- D2/d2: ねじ山のかみ合いが生じるピッチ径は、嵌合状態と荷重分布に影響を与える。
- P: ピッチとは、ねじ山間の軸方向の距離であり、公差の大きさに影響を与える。
- H: 60°ねじの場合、基本三角形の高さH = 0.866025P。
- 許容範囲システム： 許容範囲を定義する等級（数値、例：6）と位置（アルファベット、例：H）で構成されます。
- 偏差（内部偏差：EI/ES、外部偏差：ei/es）： 公称値からのずれにより、クリアランスや干渉などの嵌合に対する適切な許容値を確保します。
- 婚約期間（S、N、L）： ねじの強度に応じた、短尺、標準、長尺の公差選択。
これらの概念は、ねじが機能要件を満たすことを保証します。例えば、ピッチが細かいほど、負荷がかかった状態でもねじの完全性を維持するために厳しい公差が求められますが、ピッチが粗いほど、組み立てやすさを考慮して緩めの嵌合が許容されます。基本形状については必ずGB/T 196を、許容偏差についてはGB/T 2516を参照して、GB/T 197を補完してください。
内ねじと外ねじの基本的な偏差
基本偏差は、GB/T 197 表 1 に従って、公称直径に対する許容範囲の位置を示します。内ねじの場合、位置 G と H は下限偏差 (EI) を定義し、H は許容値なしのゼロ位置です。外ねじの場合、位置 a から h は上限偏差 (es) を指定し、許容値が大きい (a) から許容値なし (h) まであります。これらの偏差はピッチ P によって変化し、組み立て時の互換性を確保します。
下の表は、ピッチ0.2～8mmにおける偏差（μm単位）をまとめたもので、参考として一般的な6H/6g（緑色）を強調表示しています。これらの値を使用して、内部メジャーDなどの限界寸法を計算してください。分 = D + EI。
| ねじの種類 | 位置 | 偏差 | 0.2 | 0.25 | 0.3 | 0.35 | 0.4 | 0.45 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.75 | 0.8 | 1 | 1.25 | 1.5 | 1.75 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 | 4 | 4.5 | 5 | 5.5 | 6 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 内部 | G | EI | 17 | 18 | 18 | 19 | 19 | 20 | 20 | 21 | 22 | 22 | 24 | 26 | 28 | 32 | 34 | 38 | 42 | 48 | 53 | 60 | 63 | 71 | 75 | 80 | 100 |
| H | EI | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 外部の | 1つの | es | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | -290 | -295 | -300 | -310 | -315 | -325 | -335 | -345 | -355 | -365 | -375 | -385 | -395 | -425 |
| b | es | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | -200 | -205 | -212 | -220 | -225 | -235 | -245 | -255 | -265 | -280 | -290 | -300 | -310 | -340 | |
| c | es | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | -130 | -135 | -140 | -145 | -150 | -160 | -170 | -180 | -190 | -200 | -212 | -224 | -236 | -265 | |
| d | es | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | -85 | -90 | -95 | -100 | -105 | -110 | -115 | -125 | -130 | -135 | -140 | -150 | -155 | -180 | |
| e | es | / | / | / | / | / | / | -50 | -53 | -56 | -56 | -60 | -60 | -63 | -67 | -71 | -71 | -80 | -85 | -90 | -95 | -100 | -106 | -112 | -118 | -140 | |
| f | es | / | / | / | -34 | -34 | -35 | -36 | -36 | -38 | -38 | -38 | -40 | -42 | -45 | -48 | -52 | -58 | -63 | -70 | -75 | -80 | -85 | -90 | -95 | -118 | |
| グラム | es | -17 | -18 | -18 | -19 | -19 | -20 | -20 | -21 | -22 | -22 | -24 | -26 | -28 | -32 | -34 | -38 | -42 | -48 | -53 | -60 | -63 | -71 | -75 | -80 | -100 | |
| h | es | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
例えば、P=0.8 mmの場合、外部g位置es=-24 μmとなり、dの上限値を公称値-0.024 mmに設定します。このシステムでは、標準的な推奨事項を緑色で強調表示することで、個々のニーズに合わせた適合が可能になります。
外径、ピッチ、および小径の計算方法
GB/T 197は、許容差Tと限界値の計算式を規定している。内部マイナーDについては、1、TD1 = 0.0015 * D^{0.5} * P^{0.333} * 係数（グレード依存）。上限の制限値は公称値 + EI + T、下限の制限値は公称値 + EI。他の直径についても同様。
外部メジャーdのステップバイステップ：1. 公称d。2. 表からのes。3. Td グレード4から。最大値 = d + es、最小値 = d + es – Td. これらは精度を保証します。例として、M5x0.8-6g: max d = 5 – 0.024 = 4.976 mm (T を仮定) などがあります。
ピッチdの場合2公称値 = d – 0.6495P を計算し、偏差を適用します。正確な計算により、ねじ山の破損などの問題を防止できます。
各種直径の公差表
以下は、GB/T 197規格に基づき、M1～M300のサイズおよびピッチごとの限界寸法をまとめた表です。緑色は6H/6g規格を示します。設計検証にご利用ください。
| 内部専攻D分 （mm） | H | G |
|---|---|---|
| M1 (0.25/0.2) | 1 | 1.018 |
| M300（各種ピッチ） | 300 | 300 + 偏差 |
他の直径についても同様の表が作成されており、精密加工のための最小値と最大値の制限値が示されています。
アプリケーションと検証に関するベストプラクティス
用途に応じて公差を選択してください。一般用途には6H/6g、高精度用途にはより厳しい公差を設定してください。GB/T 4042に準拠しためっきを考慮し、ゲージを使用して検証してください。トレーサビリティのために文書化してください。
- まず名目値を計算してください。
- 偏差とTを適用します。
- マイクロメーターまたはプラグを用いて検査する。
- 長さのグループ（S/N/L）に合わせて調整してください。
- 相手部品との互換性を確認してください。
これらの手法は欠陥を最小限に抑え、機械システムの耐久性を向上させる。
よくある質問
メートルねじのデフォルトの許容誤差クラスは何ですか？
内側は6H、外側は6gで、GB/T 197規格に基づき、一般的な使用に適した中程度のフィット感を提供します。
M6x1-6gの外径限界を計算する方法は？
最大d = 6 + es = 6 – 0.026 = 5.974 mm; 最小 = 最大 – Td 成績表より。
ねじ山の設計において、なぜ偏差を用いるのか？
偏差は嵌合のための余裕を確保し、組み立て時の干渉や緩みを防ぎます。
ピッチが表にない場合はどうなりますか？
補間を行うか、GB/T 197の計算式を使用してカスタムピッチを決定し、規格との整合性を確認してください。
嵌合長さは公差にどのような影響を与えるか？
GB/T 197グループに従って、より長い長さ（L）では、強度を維持するために、より厳しい公差が必要になる場合があります。
これらの公差はメッキされたねじにも適用できますか？
はい、めっき厚の許容値（通常4～8μm）を加え、それに応じて制限値を調整してください。
