Warum sind Muttern 6-seitig?

Warum sind Muttern 6-seitig? Warum nicht 4 oder 8?

Es gibt 3-, 4-, 8- und 12-seitige Muttern und am exotischsten 5-seitige Muttern, die alle für bestimmte Anwendungen verwendet werden. Die 6-seitige Sechskantmutter ist jedoch am beliebtesten, da sie einen guten Kompromiss zwischen einer Reihe von Muttern bietet Faktoren:

Einfaches Anziehen / Lösen, insbesondere in engen Räumen: Es gibt sechs verschiedene Ausrichtungen, in denen Sie eine Sechskantmutter im Abstand von jeweils 60 Grad greifen können. Dies bedeutet, dass Sie, wenn Sie Ihren Schraubenschlüssel um einen 60-Grad-Bogen schwenken können, die Mutter so fest anziehen können, dass der Schraubenschlüssel entfernt und auf das nächste Paar Flats gelegt werden kann. Bei den meisten Gabelschlüsseln sind die Backen um 15 Grad vom Griff versetzt, sodass Sie durch Umdrehen des Schlüssels die Mutter mit nur 30 Grad Zugang festziehen können. (Ringschlüssel haben häufig 12 Punkte, was das gleiche Prinzip ohne Umdrehen ermöglicht.) Eine vierseitige Mutter hätte den erheblichen Nachteil, dass Sie selbst mit einem versetzten Schraubenschlüsselkopf 45 Grad Zugang benötigen würden, um die Mutter festzuziehen. Darüber hinaus ist es viel einfacher, einen Gabelschlüssel auf eine Sechskantmutter zu setzen, da die beiden benachbarten Flächen auf der Annäherungsseite den Schraubenschlüssel in Richtung der Abflachungen führen. Im Gegensatz, Wenn Sie sich einer Vierkantmutter nähern, deren Schraubenschlüssel nicht ganz parallel zu den Schraubenflächen ist, kann sich der Schlüssel sehr leicht verklemmen. Wenn mit einer Ratsche Platz für den Zugang vorhanden ist, machen diese Überlegungen natürlich keinen großen Unterschied, aber da die Leute versuchen, Maschinen kleiner und leichter zu machen, lassen Designer oft nur den minimalen Zugang, der erforderlich ist, um die Befestigungselemente zu erreichen.

Drehmoment übertragen Je mehr Punkte die Mutter hat, desto wahrscheinlicher ist es, dass die Auflagefläche des Punktes beim Zusammendrücken versagt und sich abrundet. Dieses Problem wird durch die Tatsache verschärft, dass zwischen dem Schraubenschlüssel und der Mutter ein gewisser Spalt verbleiben muss, um Fertigungs- und Ausrichtungstoleranzen zu berücksichtigen, wodurch die Kontraktionsfläche zwischen dem Schraubenschlüssel und der Mutter erheblich verringert wird. In der Praxis ist es ziemlich schwierig, eine Sechskantmutter abzurunden, es sei denn, Sie verwenden einen verstellbaren Schraubenschlüssel (wobei ein Gefälle im Mechanismus zu einem größeren Spalt zwischen Mutter und Schraubenschlüssel und weniger parallelen Schraubenschlüsselflächen führen kann). Eine Vierkantmutter ist noch härter zu runden, und in diesem Aspekt ist wünschenswerter als eine Sechskantmutter. Es gibt 12-Punkt-Muttern, aber wenn die Gesichter flach wären, würden sie sich sehr leicht abrunden.

Gelenkeigenschaften Standard-Vierkantmuttern haben eine größere Lagerfläche als ihre Standard-Sechskantmuttern. Dies macht sie manchmal für eine Verbindung mit einem weichen Untergrund wie Holz vorzuziehen, da sie weniger wahrscheinlich durch das Material ziehen. Da Vierkantmuttern einen größeren Spalt zwischen Schraubenschlüssel und Mutter aufnehmen können, können sie in unverlierbaren Situationen wie angeschweißten Käfigmuttern oder selbstausrichtenden Server-Rack-Muttern verwendet werden. Eine häufige Verwendung für Vierkantmuttern sind blinde Verbindungen mit geringer Festigkeit zu weichem Holz. Der Bolzen kann von einer Seite angezogen werden und die Mutter bettet sich in das Holz ein, wobei die großen Flächen verhindern, dass eine Gegenbohrung in das Holz geschnitten wird. Im Gegensatz dazu schneidet eine Sechskantmutter normalerweise einen Kreis in das Holz und dreht sich. Übergroße Sechskantmuttern, dicke Unterlegscheiben und Spannungskontrollschrauben ermöglichen alternative Lösungen für diese Probleme mit Sechskantmuttern.

Materialeffizienz Um die minimale Materialmenge zwischen den Gewinden und der Kante der Mutter aufrechtzuerhalten, haben Vierkantmuttern in den Ecken eine angemessene Menge an "verschwendetem" Volumen, was die Metallmenge pro Mutter für eine bestimmte Schraubengröße erhöht. Wenn Sie die Anzahl der Abflachungen erhöhen, nähert sich die Form der Mutter einem Kreis und ist materialeffizienter. (Nach der gleichen Logik nehmen Sechskantmuttern beim Auslegen einer Verbindung weniger Platz ein, während Vierkantmuttern weiter voneinander entfernt sein müssen.) Bei einigen Muttern ist dieser Unterschied vernachlässigbar, aber bei einem Unternehmen, das Muttern mit der LKW-Ladung kauft oder produziert würde es sich sehr schnell summieren.

Allgegenwart Selbst wenn sich diese Kompromisse ändern würden, würde die einfache Tatsache, dass die meisten Menschen, die an Maschinen und Strukturen arbeiten, Werkzeuge haben, die auf 6-seitigen Muttern ausgelegt sind, einen großen Anreiz für Änderungen darstellen. Automechaniker müssen zum Beispiel eine ganze Reihe von Spezialwerkzeugen kaufen, wenn sich ein Autohersteller für ein ungewöhnliches Befestigungselement entscheidet. Im Fall der 5-seitigen Mutter ist der Grund, warum sie verwendet wird, manipulationssicher, da nur sehr wenige Personen passende Schraubenschlüssel besitzen und einstellbare Werkzeuge für Polygone mit geraden Nummern nicht funktionieren. Es wird hauptsächlich für Hydrantenarmaturen und Ventile verwendet.

Sechs Seiten sind ein guter Kompromiss zwischen der Fähigkeit, mit hohem Drehmoment umzugehen, und dem einfachen An- und Ausziehen von Werkzeugen.

4-seitige Muttern können mehr Drehmoment verarbeiten, sind jedoch besonders auf engstem Raum schwierig zu handhaben.

Muttern mit mehr als 6 Seiten sind zu leicht abzurunden, wenn ein Werkzeug rutscht (möglicherweise aufgrund schlechter Fertigungstoleranzen), wodurch sie unbrauchbar werden.

Der Hauptgrund für die Bevorzugung von Sechsecken gegenüber quadratischen oder achteckigen Abschnitten im Allgemeinen besteht darin, dass die Sechskantstange in einem selbstzentrierenden 3-Backen-Spannfutter gehalten werden kann, was es für Bearbeitungsvorgänge bequem macht. Sechskantstange ist sicherlich der häufigste Lagerabschnitt nach rund und quadratisch / rechteckig.

Es gibt auch die Überlegung, dass ein Sechseck einen natürlichen Zugwinkel hat, so dass es leichter ist, Schmiede in geschlossenen Matrizen fallen zu lassen als quadratische oder achteckige Abschnitte.

In einigen Anwendungen treten gelegentlich quadratische Muttern auf, z. B. in unverlierbaren Muttern, die in einem Käfig oder Kanal sitzen. Muttern, die zum Anschweißen an Platten vorgesehen sind, sind manchmal auch quadratisch.

Auch ältere Verbindungselemente vor der Massenproduktion sind eher quadratisch.