O diâmetro primitivo aparece em dois contextos de oficina mecânica completamente diferentes que compartilham um nome: o diâmetro que determina o ajuste de uma rosca de parafuso e o círculo de rolamento de referência de uma engrenagem. Esta calculadora lida com ambos, porque a maioria das pesquisas por "diâmetro primitivo" pode significar qualquer um deles, dependendo se o leitor está inspecionando um fixador ou projetando um trem de engrenagens.
Por que o diâmetro do passo da rosca é mais importante que o diâmetro principal
O diâmetro principal de um parafuso é o número estampado na peça – 1/4 pol., M10 e assim por diante – mas não é a dimensão que determina se o parafuso realmente é rosqueado em uma porca com a quantidade correta de engate. Esse trabalho pertence ao diâmetro primitivo, o diâmetro do cilindro imaginário onde a ranhura da rosca e o encaixe da rosca têm largura exatamente igual. Os medidores de rosca (anel go/no-go e medidores de plugue) verificam o diâmetro do passo diretamente, e as classes de ajuste da rosca (2A/2B para uso geral, 3A/3B para tolerância restrita) são especificadas como uma faixa de tolerância do diâmetro do passo em torno do valor teórico que esta calculadora calcula. UNF, UNEF) e roscas métricas ISO. A constante vem da geometria de um formato de rosca de 60 graus: a altura teórica da rosca em V agudo é 0,866025 × passo, e as roscas padrão truncam tanto a crista quanto a raiz, deixando 0,6495 × passo como a profundidade do diâmetro maior até a linha do passo.
Diâmetro do passo da engrenagem e os dois sistemas de dimensionamento
O diâmetro primitivo de uma engrenagem é o diâmetro do disco de fricção imaginário que produziria o mesmo movimento rotacional que os dentes engrenados reais. Todas as outras dimensões da engrenagem - adendo, dedendo, profundidade total, distância central entre duas engrenagens engrenadas - são derivadas deste círculo de referência, e é por isso que é o primeiro número a ser definido ao especificar ou fazer engenharia reversa de uma engrenagem.
As engrenagens do sistema em polegadas descrevem o tamanho do dente com passo diametral (DP): dentes por polegada de diâmetro primitivo, então PD = dentes / DP. Em vez disso, as engrenagens do sistema métrico usam módulo: milímetros de diâmetro primitivo por dente, então PD = dentes × módulo. Os dois sistemas são recíprocos (módulo = 25,4 / DP), mas não diretamente intercambiáveis — uma engrenagem de 10 DP (módulo ≈ 2,54) não se encaixará perfeitamente com uma engrenagem de módulo 2,5 verdadeira, mesmo que os tamanhos dos dentes sejam próximos, porque os perfis dos dentes são cortados em padrões ligeiramente diferentes.
Limites e casos extremos
A fórmula da rosca assume um perfil de rosca em V externo padrão de 60 graus (métrica UN/UNC/UNF/ISO) — ela não se aplica a Acme, contraforte, tubo (NPT) ou outras formas de rosca que não sejam de 60 graus, que usam diferentes constantes de profundidade. Ele também calcula o diâmetro primitivo teórico básico, não um valor específico da classe de tolerância; peças reais são cortadas ligeiramente abaixo do tamanho (externo) ou superdimensionado (interno) dentro de uma faixa de tolerância de classe de ajuste em torno deste número.
A fórmula da engrenagem calcula o diâmetro do passo de profundidade total padrão para engrenagens de dentes retos com uma determinada contagem de dentes e passo diametral ou módulo. Ele não leva em consideração a mudança de perfil (modificação de adendo), diferenças de passo normal versus transversal de engrenagens helicoidais ou engrenagens internas (anel), todas as quais precisam de entradas adicionais além dos dentes e DP/módulo. Para qualquer aplicação de suporte de carga ou ajuste de precisão, verifique de acordo com o padrão de engrenagem ANSI/AGMA ou ISO aplicável e, para roscas, de acordo com ASME B1.1 (Unificado) ou ISO 68-1 (métrico).