Pourquoi la plupart des filetages de boulons standard sont-ils à démarrage unique?

Lors de l'examen des descriptions de threads, l'une des propriétés de base est toujours le nombre de démarrages de threads.

Pour autant que je sache, tous les principaux filetages de boulons standard sont à démarrage unique. Ceci comprend:

• Norme unifiée (UNC, etc.)
• Filetage national (NPT, NPS)
• Norme britannique

Je n'ai trouvé qu'un seul thread standard qui peut également venir en plusieurs départs: ACME .

Quelles sont les raisons pour lesquelles les threads à démarrage unique sont si courants et les threads à démarrage multiple sont rares? Je m'intéresse spécifiquement aux boulons et autres fixations.

Comme le souligne Dave Tweed, le rapport couple / tension est d'autant plus faible que l'angle d'attaque est faible. Étant donné que la mesure importante de l'étanchéité du boulon est généralement la tension dans le boulon, nous voulons atteindre cette précontrainte minimale avec le moins d'effort possible. En supposant que nous devons maintenir une certaine zone de cisaillement du filetage (de sorte que les filetages soient plus forts que le boulon lorsqu'ils sont complètement engagés), deux démarrages signifient que nous doublons l'angle d'attaque et augmentons considérablement la force requise dans la clé pour serrer la fixation de manière appropriée. Mais en soi, ce n'est pas la fin du monde dans les applications pratiques, car un bras de couple suffisamment grand (ou une clé à cisaillement) rend l'utilisation d'un moteur plus gros.

Le plus gros problème est que nous voulons que les filetages des boulons soient autobloquants. Autrement dit, nous ne voudrions pas que la prétension dans le boulon le fasse se desserrer. Imaginez si le boulon avait 10 démarrages, et donc une hélice très raide pour les filetages - peu importe la force avec laquelle nous serrons le boulon, la prétension desserrera immédiatement le boulon lorsque nous lâcherons la clé. En effet, l'angle d'attaque permet un transfert de force tellement important dans la rotation du boulon (ou écrou) qu'il peut surmonter le frottement entre les filetages interne et externe. Cela rendrait le boulon peu efficace sans dispositif de verrouillage externe. En revanche, les attaches standard à démarrage unique sont souvent précontraintes (ou simplement serrées) et confiées à un auto-verrouillage en fonction de leur angle d'attaque peu profond. En cas de vibrations ou de cycles thermiques élevés, des éléments de verrouillage supplémentaires peuvent être utilisés,

C'est pourquoi les threads à démarrage unique sont généralement utilisés pour les attaches (choses qui ne sont pas censées bouger), mais les threads à démarrage multiple ne sont pas rares pour les vis à tête (qui sont censées se déplacer librement ou ont un frein externe.)

Les vis qui forment leur propre filet d'accouplement dans un autre matériau sont souvent à deux départs, car elles ont une résistance supplémentaire au dévissage de la compression et de la rugosité du substrat qu'elles ont déplacé autour des filetages. C'est le cas de certaines vis à tôle et de la plupart des vis à bois.

Pour toute taille de fixation et pas de filet donné, un filetage à un seul coup vous donne le plus grand avantage mécanique en termes de couple requis pour atteindre une tension donnée.

Mis à part les filetages acmé qui sont souvent utilisés sur les vis sans fin pour le mouvement mécanique (par exemple, les machines CNC), le seul autre endroit où j'ai vu des vis à plusieurs départs est sur les vis autotaraudeuses utilisées pour fixer les boîtiers en plastique ensemble. Dans de telles applications, la vitesse d'assemblage est plus importante que la tension, qui est de toute façon limitée par le plastique.

En plus des autres réponses, la fabrication de fils à démarrage unique est plus simple et donc plus facile à contrôler du point de vue de la qualité. En outre, les filetages à démarrage multiple sont généralement utilisés pour le contrôle de mouvement et non pour la fixation (sauf cas spéciaux tels que décrits ci-dessus pour les attaches en plastique spécialisées et autres)

Les threads à démarrage unique sont couramment utilisés car ils ont un grand avantage mécanique et ont également une propriété de verrouillage automatique car dans les threads à plusieurs départs, cette propriété est perdue

Avantages du filetage à double fil: facilité de démarrage et élimination du filetage croisé (c'est-à-dire des clients satisfaits).

Usages courants:

• Tout bouchon de bouteille ou couvercle de mâchoire
• Bouteilles Catsup
• Tubes de pâte dentifrice
• Boulons fendus (Kearneys)
• Embouts de lumière flash
• Tout assemblage ne nécessitant pas de tension élevée