Gwinty metryczne: tabela skoków, kluczy i długości gwintu DIN 931

Poniżej masz roboczą tablicę gwintów metrycznych od M1 do M100: skoki, długości części gwintowanej śrub DIN 931 i wymiary pod klucz. Sama liczba bez kontekstu potrafi jednak wysłać do warsztatu zły gwintownik albo zły klucz, dlatego pod tabelą rozkładam wszystkie kolumny na czynniki pierwsze.

Jak czytać tabelę gwintów metrycznych

Tabela ma 43 wiersze i obejmuje średnice nominalne od M1 do M100. Wszystkie wartości wymiarowe podano w milimetrach. Czytaj jeden wiersz poziomo, bo dopiero zestaw średnicy, skoku, długości gwintu i klucza opisuje to, czego szukasz.

• Kolumna M podaje średnicę nominalną d. Oznaczenie M12 mówi więc o gwincie o średnicy nominalnej 12 mm. Nie jest to automatycznie średnica otworu pod gwintownik ani średnica zmierzona na gotowym, tolerowanym gwincie. Zarys gwintu metrycznego ma kąt 60 stopni, zarówno dla skoku zwykłego, jak i drobnozwojnego.

• Skok zwykły to odległość osiowa między odpowiadającymi sobie punktami sąsiednich zwojów. Dla M12 wynosi 1,75 mm. Jeśli na rysunku stoi samo M12, bez wartości po znaku x, w typowym zapisie chodzi właśnie o skok zwykły.

• Skoki drobnozwojne są mniejsze od skoku zwykłego. Przy M12 tabela pokazuje 1,5, 1,25 oraz 1 mm. To warianty spotykane w praktyce, a nie deklaracja, że poza nimi norma nie przewiduje niczego więcej.

• Trzy kolumny długości gwintu dotyczą śrub z łbem sześciokątnym DIN 931 i zależą od całkowitej długości śruby. Wartość b oznacza długość części gwintowanej, a nie długość całej śruby ani długość chwytu bez gwintu.

• Kolumna Klucz podaje szerokość pod klucz, którą realnie spotkasz przy danym rozmiarze. Numer przy wartości odsyła do zastrzeżenia pod tabelą i ostrzega, że samo oznaczenie M nie wystarcza do pewnego doboru narzędzia, bo ISO i stary DIN potrafią podać różne szerokości.

• Kolumna wyboru to kolejność z ISO 261. Norma każe sięgać najpierw po średnice pierwszego wyboru, potem dopiero po drugi i trzeci. To nie jest ranking jakości, tylko dostępności: przy pierwszym wyborze łatwiej o śrubę, gwintownik i sprawdzian, a przy okazji o wymianę części po latach. Dlatego M10 zamiast M9 to zwykle dobra decyzja, nawet jeśli obliczeniowo obie pasują.

Skok zwykły kontra drobnozwojny

Skok zwykły jest dobrym punktem wyjścia dla typowego połączenia maszynowego. Ma głębszy zarys niż wariant drobny, lepiej znosi zabrudzenie i drobne uszkodzenia, a montaż wymaga mniej obrotów. Przy serwisie maszyny to nie jest detal. Śruba, którą trzeba wykręcać w pyle albo po uderzeniu w pierwszy zwój, szybko pokazuje różnicę między katalogiem a halą.

Po gwint drobnozwojny sięgam wtedy, gdy decyzja ma konkretny powód. Mniejszy skok daje dokładniejszą regulację osiową na jeden obrót, pozwala uzyskać większy przekrój rdzenia przy tej samej średnicy nominalnej i bywa przydatny przy ograniczonej wysokości nakrętki lub cienkiej ściance. Płaci się za to płytszym zarysem, większą wrażliwością na uszkodzenie i większą liczbą obrotów przy montażu. Trzeba też pilnować oznaczeń w BOM, na rysunku i przy zamówieniu. M12 oraz M12x1,25 nie są zamiennymi pozycjami.

Jest tu ważne ograniczenie. Lista skoków drobnozwojnych w tabeli pokazuje warianty spotykane w praktyce, nie kompletny wykaz normowy. Pełny zestaw dla danej średnicy może być dłuższy i trzeba go sprawdzić w ISO 261 oraz DIN 13. Tabela pomaga dobrać popularny wariant, ale nie zastępuje normy, rysunku dostawcy ani uzgodnionej specyfikacji w sporze zakupowym.

Seria zwykła kończy się na M68, ale to granica z DIN 13-1, nie z ISO 261. Sama ISO 261 obejmuje M72 i większe średnice dalej, tyle że 6 mm jest tam już skokiem drobnym. W tabeli zostaje w kolumnie skoku zwykłego, z odnośnikiem do zastrzeżenia, bo taki gwint dostaniesz domyślnie. To drobny przypis, dopóki ktoś nie wpisze w dokumentacji „skok zwykły według ISO 261” dla M72. Takiej pozycji w tej normie nie ma i wtedy przypis staje się niezgodnością.

Długość gwintu DIN 931 liczy się ze wzoru

Kolumny długości nie są osobnym zbiorem wartości do przepisywania. Dla śruby z łbem sześciokątnym DIN 931 oraz PN-82101 długość gwintu b wynika z trzech prostych wzorów zależnych od średnicy nominalnej d i długości całej śruby:

• dla śrub do 125 mm: b = 2d + 6,
• dla śrub powyżej 125 do 200 mm: b = 2d + 12,
• dla śrub powyżej 200 mm: b = 2d + 25.

Kto zna te wzory, nie potrzebuje tabeli do policzenia pojedynczej śruby. Przykład: dla M16 o długości 100 mm obowiązuje pierwszy zakres, więc b = 2 × 16 + 6 = 38 mm. Podczas dobierania śruby trzeba osobno sprawdzić rzeczywisty pakiet części, podkładki, fazy i wybieg gwintu, bo wartość b nie zamyka geometrii całego połączenia.

Kreska w kolumnie długości gwintu nie oznacza braku danych. Oznacza, że taki wariant śruby nie istnieje, bo obliczony gwint byłby dłuższy od całej śruby w danym zakresie. Dla M64 i długości do 125 mm wzór daje b = 2 × 64 + 6 = 134 mm. Nie da się wykonać 134 mm gwintu na śrubie, która ma najwyżej 125 mm, więc w tabeli słusznie stoi kreska. Dla M64 w kolejnym zakresie wzór daje już 140 mm i wariant ma ręce i nogi. Kreska stoi też w całym wierszu tam, gdzie w danej średnicy w ogóle nie ma śruby z łbem sześciokątnym: M1, M1,2, M1,4, M1,8, M2,2, M9 oraz M85. Te średnice mają gwint, ale nie mają śruby, a M85 jest tu najbardziej podchwytliwe, bo wymiar pod klucz 120 mm istnieje i dotyczy nakrętki.

Jedno zastrzeżenie do całej tej kolumny: to jest wymiar znormalizowany, a nie informacja o stanie magazynu. Wzór powie, ile gwintu ma mieć śruba M5 o długości 250 mm, ale nie obiecuje, że ktoś ją trzyma na półce w klasie i powłoce, których potrzebujesz.

Ta kontrola przydaje się też przy tworzeniu wariantu w CAD. Jeśli model śruby ma część gwintowaną dłuższą niż sama śruba, problemem nie jest renderer ani biblioteka części. Problemem jest kombinacja średnicy i długości, której norma po prostu nie przewiduje.

Jaki klucz do M10, M12, M14 i M22

Wymiar pod klucz wygląda jak najprostsza kolumna. I właśnie dlatego łatwo przeoczyć cztery rozbieżności. W tabeli stoi wymiar realnie spotykany w polskim warsztacie, ale numer przy wartości odsyła do zastrzeżenia z drugim rozmiarem, wynikającym z ISO 4032 albo starego DIN 934.

Co z tego wynika? Przy zamawianiu kluczy do nowej maszyny nie dobieraj rozmiaru wyłącznie po napisie M10 albo M12 w BOM. Sprawdź normę elementu, kartę producenta lub zmierz szerokość sześciokąta. Możesz dostać M10 na klucz 17 mm, ale nakrętka według ISO 4032 będzie wymagała 16 mm. Przy M12 analogiczna para to 19 i 18 mm.

W serwisie starszej maszyny sytuacja robi się jeszcze ciekawsza, bo w jednym złożeniu mogą pracować elementy kupowane w różnych latach. Dla M14 warto mieć dostęp do 21 i 22 mm, a dla M22 do 34 i 32 mm. Jeden „pewny” klucz przypisany do średnicy gwintu istnieje głównie w zbyt uproszczonej ściągawce. Na hali kończy się to wycieczką do szafki po drugi rozmiar albo zaokrągleniem naroży pierwszym kluczem, który prawie pasował.

Na co uważać przy doborze gwintu

• Materiał i grubość ścianki. Drobny skok daje więcej zwojów na tej samej długości, ale jego zarys jest płytszy. W cienkiej blasze nie pomoże sama zmiana skoku, jeśli do pracy wchodzi zbyt mało pełnych zwojów albo ścianka odkształca się przy dokręcaniu. Wtedy sensowniejsza może być nakrętka, nitonakrętka, tuleja gwintowana albo zmiana geometrii detalu.

• Aluminium i tworzywo. W miękkim materiale zwykły, głębszy gwint często daje bezpieczniejszy punkt wyjścia niż drobnozwojny. Kluczowa jest jednak odpowiednia długość wkręcenia i ograniczenie nacisku na zwoje. Jeżeli połączenie ma być wielokrotnie rozbierane, wkładka gwintowa potrafi uratować detal przed stopniowym wyrywaniem albo wyrabianiem gwintu.

• Długość wkręcenia. Nie dobieraj jej tylko do średnicy śruby. Zależy od materiału śruby i korpusu, obciążenia, skoku, liczby pełnych zwojów oraz tego, czy otwór jest przelotowy czy ślepy. W otworze ślepym trzeba zostawić miejsce na wybieg gwintownika i dno, inaczej śruba oprze się wcześniej, a połączenie będzie wyglądało na dokręcone bez uzyskania właściwego docisku.

• Odporność na odkręcanie. Gwint drobnozwojny ma mniejszy kąt linii śrubowej, ale nie jest automatycznym zabezpieczeniem połączenia w drganiach. O wyniku decydują przede wszystkim napięcie wstępne, tarcie, sztywność pakietu, osiadanie powierzchni i sposób zabezpieczenia. Sama zamiana skoku bez policzenia docisku może tylko przenieść problem z montażu na uruchomienie.

• Zgodność pary. Śruba, nakrętka i otwór gwintowany muszą mieć ten sam skok. Średnica nominalna nie wystarcza. Gwint M12x1 wejdzie w M12 o skoku 1,75 mm najwyżej na tyle, żeby uszkodzić pierwsze zwoje i dać monterowi fałszywe wrażenie, że „tylko ciężko idzie”.

Czego ta tabela świadomie nie mówi

Tabela nie dobiera klasy wytrzymałości śruby, momentu dokręcania ani sposobu zabezpieczenia połączenia. Moment zależy między innymi od klasy śruby, tarcia, smarowania, powłoki, podkładki i wymaganej siły zacisku. Jeśli dokumentacja miesza niutonometry, jednostki calowe albo rozmiary gwintów z różnych systemów, pomocny będzie przelicznik jednostek. Sama konwersja nie robi jednak z gwintu calowego zamiennika metrycznego.

Nie ma tu również granicznych wymiarów gwintu ani pól tolerancji 6g dla gwintu zewnętrznego i 6H dla wewnętrznego. Te oznaczenia mówią o położeniu i szerokości pola tolerancji, a nie o klasie wytrzymałości. Do pracy z tolerancjami wałków i otworów przyda się kalkulator pasowań, ale tolerancje gwintów nadal trzeba brać z właściwej normy lub dokumentacji wykonawczej.

Granica tej strony jest więc celowa. Dostajesz średnicę, popularne skoki, długość gwintu DIN 931 i praktyczny wymiar pod klucz. Do obliczenia nośności, momentu, trwałości zmęczeniowej oraz tolerowanych średnic podziałowych potrzebne są kolejne dane. Jeżeli kompletujesz własny zestaw warsztatowych tablic, zobacz też rowki pod pierścienie Segera, gdzie w ten sam sposób rozdzielam wymiar nominalny od wymiaru, który rzeczywiście trzeba wykonać. Przy wymaganiach dla czopa, gniazda albo powierzchni oporowej pomoże również tablica chropowatości powierzchni.

Źródła i zakres danych

Przepisane. Średnice, skoki i kolejność wyboru sprawdzono w publicznym podglądzie ISO 261:1998. Lista skoków drobnych jest celowo praktycznym wyborem, nie pełnym wyciągiem z normy. Wymiary sześciokątów sprawdzono w publicznych podglądach ISO 272:1982, ISO 4014:2022 i ISO 4032:2023, tabeli zmian Würth oraz publicznych tabelach DIN 931-2:2009 i DIN 934.

Obliczone. Długość gwintu b nie jest przepisywana z osobnej tabeli. Dla średnicy d wynosi 2d + 6 przy długości śruby do 125 mm, 2d + 12 powyżej 125 do 200 mm i 2d + 25 powyżej 200 mm. Wyniki porównano z tablicami ISO 4014 i DIN 931. Pełnego tekstu wycofanej PN-M-82101:1985 nie potwierdzono bezpośrednio, bo nie był publicznie dostępny.

Zaokrąglone. Tylko dla M1,6 pierwszy wzór daje 9,2 mm. Tabela pokazuje 9 mm, bo taką wartość podają ISO 4014 i publiczna tabela DIN 931-1. Nie jest to ogólna reguła zaokrąglania zapisana w normie.

Punkt praktyczny. Kolumna klucza pokazuje rozmiar spotykany w warsztacie. Cztery jawne różnice to M10: 17 zamiast 16 z ISO, M12: 19 zamiast 18 z ISO, M14: 21 wobec 22 w starym DIN oraz M22: 34 wobec 32 w starym DIN. Przed doborem narzędzia sprawdź normę elementu lub kartę producenta.

Korekta opisu. Seria zwykła DIN 13-1 kończy się na M68. ISO 261 nadal obejmuje większe średnice, ale prezentowany skok 6 mm od M72 do M100 jest w ISO skokiem drobnym.