SYZ 工程初步设计工具 · 基于参考资料的估算
最小螺纹旋合深度计算器 (Le)
估算带螺纹的 Rod End 杆身需要旋入管接头或连杆多深，才能保证杆身在内螺纹被剪切破坏之前先发生拉伸屈服。
紧固件强度 · MIL-PRF-26139F 最小旋合深度表
最小螺纹旋合深度 (Le)
估算所需的内螺纹旋合深度，使外螺纹杆身在内螺纹被剪切破坏前先发生拉伸屈服。
[Inches]
例如 3/4″-16 UNF 螺纹大径为 0.750 in。基础模式的 k 系数只是简单乘数，两种单位都适用——高级模式仅支持英寸/UNF（见下方说明）。
MIL-PRF-26139F
按 MIL-PRF-26139F 的最小旋合深度乘数。剪切强度较低的材料需要更深的旋合以防止螺纹剪切破坏。
UNF
τ = 抗剪强度极限，配合简化的 50% 螺距圆柱旋合近似使用（见下方局限性说明）。
Minimum Engagement per MIL-PRF-26139F
1.125″
✔
初步设计常用的最小值——并不保证在所有配置下螺纹都不会剪切破坏。
基础模式参考
Standard Reference
MIL-PRF-26139F 列出的最小旋合深度为：钢 1.0×D，铸铁/黄铜/青铜 1.5×D，铝/锌/塑料 2.0×D——这是广泛使用的紧固件设计经验法则，并非由 ISO 12240 或 SAE J1120 推导。
假设与局限
- 基础模式乘数是经验法则，并非针对您具体螺纹等级、螺距或公差配合的应力计算。
- 高级模式的剪切面积采用简化的 50% 螺距圆柱近似，而不是完整的 ASME B1.1 2A/2B 级螺纹剪切公式——请将其视为交叉校核，而非认证数值。
- 两种模式都不考虑螺纹涂层（镀层增厚）、咬死，或反复装拆磨损。
- 当基础模式与高级模式结果不同时，取较大值（更保守），并再留制造余量。
静态参考数据
参考：按螺纹规格的最小旋合深度（基础模式，MIL-PRF-26139F）
由与上方完全相同的公式预先计算的数值——无需重新输入参数即可快速查询。
| 螺纹规格 (UNF) | 钢 → 钢 (1.0×D) | 钢 → 铸铁/青铜 (1.5×D) | 钢 → 铝 (2.0×D) |
|---|---|---|---|
| 3/8″-24 | 0.375″ | 0.562″ | 0.750″ |
| 7/16″-20 | 0.438″ | 0.656″ | 0.875″ |
| 1/2″-20 | 0.500″ | 0.750″ | 1.000″ |
| 9/16″-18 | 0.562″ | 0.844″ | 1.125″ |
| 5/8″-18（计算器默认值） | 0.625″ | 0.938″ | 1.250″ |
| 3/4″-16 | 0.750″ | 1.125″ | 1.500″ |
| 7/8″-14 | 0.875″ | 1.312″ | 1.750″ |
| 1″-14 | 1.000″ | 1.500″ | 2.000″ |
| 1-1/4″-12 | 1.250″ | 1.875″ | 2.500″ |
计算示例
5/8″-18 UNF 钢杆身旋入 6061-T6 铝控制臂
制造商正在 6061-T6 锻铝控制臂上焊接一只带螺纹的铝接头，用来安装 5/8″-18 UNF 的 4130 铬钼钢 Rod End 杆身，需要确定最小螺纹深度。
- 基础模式：钢旋入铝的乘数为 2.0×D。Le = 2.0 × 0.625″ = 1.250″。
- 高级模式交叉校核：外螺纹 4130 调质（抗拉强度约 145 ksi）拉伸承载能力 Ft = At × UTS ≈ 0.256 in² × 145,038 psi ≈ 37,130 lbf。按 6061-T6 约 30 ksi 的抗剪强度（50% 旋合近似），所需 Le ≈ 1.337″。
- 这里高级模式（1.337″）比基础模式（1.250″）更保守——按本工具的指引，取较大值并再留制造余量，因此建议规定至少 1.35″–1.4″ 的旋合深度。
- 这只是初步估算。铝螺纹对咬死和反复装拆磨损也比较敏感——对安全关键的控制臂，请与 SYZ Rod Ends 工程团队确认最终深度。
延伸阅读：球头连杆采购指南 →
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