Дюймовая резьба: основные отличия от метрической, параметры и маркировка

Автор статьи:

Резьбовое соединение — наиболее распространенный способ сопряжения деталей при сборке механизмов, машин, конструкций, промышленного оборудования, различных изделий. Одной из важных характеристик резьбы является применяемая единица измерения ее параметров. По этой характеристики они бывают метрическими и дюймовыми.

Различия между ними не ограничиваются единицами измерения, но затрагивают и конструктивные характеристики. Это приводит к несовместимости крепежных элементов и деталей с резьбой разных типов, даже если внешне они кажутся идентичными. Поэтому необходимо иметь представление о том, чем отличается метрическая резьба от дюймовой.

Основные сведения

Дюймовая резьба — это разновидность резьбового соединения. Обычно ее наносят на бетонные или железобетонные трубы, хотя при необходимости ее можно адаптировать для обработки и других деталей (болты, шурупы, стержни, электронные запчасти). Такая резьба широко распространена в США и Великобритании, однако ее применяют и во многих других странах (Франция, Германия, Южная Корея, Япония, Италия). В России ее правила регулируются с помощью стандартов ГОСТ, а основным нормативным документом является ГОСТ 6111-52.
Базовые технические характеристики дюймовой резьбы:

• Внешний диаметр. Представляет собой самое длинное расстояние между двумя точками трубы. Для измерения можно использовать линейку, штангенциркуль и любое другое оборудование с нанесенными метками.
• Внутренний диаметр. Параметр отражает самое длинное расстояние между наивысшими точками резьбовых гребней. Для измерения также используется стандартное оборудование (линейки, штангенциркуль).
• Резьбовой шаг. Представляет собой расстояние между соседними витками резьбового соединения. Резьбовой шаг обычно составляет не более 3 миллиметров, поэтому для измерения применяются высокоточные линейки или косвенные методики подсчета.

Дюймовая резьба может быть цилиндрической или конусной. В случае конусного соединения резьба сохраняет размер внешнего и внутреннего диаметра по всей длине запчасти. Резьбовой шаг обладает фиксированными размерами, а количество витков напрямую определяется шагом, длиной диаметра. Запчасти с цилиндрическим соединением являются более прочными, надежными, универсальными.

В случае конусного соединения резьба имеет переменный показатель диаметра. Обычно применяется модель сужающегося диаметра, когда диаметр у основания больше диаметра у конца запчасти. Конусные соединения могут иметь двойную маркировку, когда указывается не только начальный, но и конечный диаметр. Конусная дюймовая резьба является более прочной, реже растрескиваются, имеет повышенный срок годности. Однако ее сложнее наносить, а ошибки нарезки могут серьезно ухудшить качество соединения.

Таблица перевода дюймовых размеров в метрические

дюймымм.дюймымм.дюймымм.дюймымм.дюймымм.12341/81 1/82 1/83 1/84 1/81/41 1/42 1/43 1/44 1/43/81 3/82 3/83 3/84 3/81/21 1/22 1/23 1/24 1/25/81 5/82 5/83 5/84 5/83/41 3/42 3/43 3/44 3/47/81 7/82 7/83 7/84 7/8

Параметры дюймовых резьб

Медные жилы, проводов и кабелей

Алюминиевые жилы, проводов и кабелей

Размеры дюймовой резьбы

ОСТ 1260

ОСТ 266

Таблица перевода единиц

Диаметры стальных труб

В практике существуют диаметры: номинальный, внутренний, наружный, условный проход. Значения указывают в маркировке труб: для стальных — в дюймах, для других — в миллиметрах. Как определить диаметр стальной трубы в мм? В этом помогут таблицы соответствия диаметров изделий из стали.

Основной характеристикой стальной трубы является ее диаметр. Этот параметр определяет назначение, длину трубопровода, состав и физические характеристики транспортируемого вещества. Все значения диаметра стандартизированы и регламентируются нормативными документами – типоразмеры и требования к изделиям регламентируются ГОСТ. Каждому типу трубы соответствует свой стандарт.

Какие диаметры труб существуют

Теоретически диаметр трубы достаточно упрощенно добавляют в формулы при определении каких-либо величин. На практике все сложнее – различают наружный, внутренний, номинальный диаметры, толщину стенки. Какие понятия встречаются и что они означают:

1. Условный проход – внутренний размер трубы, определяемый в миллиметрах. В дюймах требует округления величины. Используется для правильной стыковки двух изделий, например, трубопровода и фитинга.
2. Толщина стенок трубы (S)– физическая величина в миллиметрах, от которой зависят многие качественные показатели изделия, в том числе проходимость, объем. Определяется как разница между наружным и внутренним диаметром.
3. Внутренний диаметр – физическая величина в миллиметрах, важный параметр для определения проходимости магистрали. Формула для расчета: Двн=Дн-2S
4. Наружный диаметр (Дн) – имеет малые размеры (5…102 мм), средние – 103…426 мм, большие – 427 мм и более.
5. Оминальный диаметр – близкий по определению к условному проходу, но имеет более точные значения.

Численная величина диаметров стальных труб

Огромный сортамент стальных труб различного назначения, исполнения, видов представляется в виде таблиц, где основными параметрами являются:

• условный проход (или номинальный диаметр);
• наружный диаметр трубы;
• толщина стенки.

Иногда в таблицу диаметров стальных труб вводят значения массы изделия в зависимости от ее размеров, а также параметры номинального диаметра.

Табличные значения диаметров стальных труб

Таблицами удобно пользоваться при определении точных размеров изделий при их соединении. Например, трубы из стали чаще всего обозначают в дюймах — эта размерность принята во многих уголках мира. В то время как полимерные изделия принято исчислять в миллиметрах, что создает некоторые трудности при стыковке металлопластиковых, чугунных, медных труб со стальными в водопроводной системе. Таблицы соответствия диаметров помогают определить нужные размеры стыковочных элементов и правильно их соединить.

Таблица 1. Типоразмеры стальных сварных и бесшовных труб

В таблице 1 параметрам условного прохода в мм соответствуют определенные значения внутреннего диаметра в дюймах. Обратите внимание, как различаются значения наружного диаметра у разного вида труб: бесшовной, электросварной, металлопластиковой. Разница может достигать 17 мм.

Как правильно перевести дюймы в миллиметры

Дюймовая размерность при переводе на миллиметры округляется в большую сторону. Очевидно, что, зная константу 1 дюйм равен 2,54 см, можно самостоятельно высчитать значения диаметра согласно метрической размерности.

Но проблема не в том, как посчитать, а как правильно определить диаметр. Как показывают практические измерения стальных труб, их маркированный диаметр в дюймах не соответствует измеренным данным в миллиметрах.

То есть, указан размер 1” (соответственно 25,4 мм), а на деле получается 33,5 мм. В чем причина такого несоответствия?

Прежде всего, в обозначении штампуют внутренний диаметр трубы. Во-вторых, за единицу измерения диаметра принимается размерность условного прохода (Ду), который указывается в целых числах.

Причем величина размера растет с ростом индекса (проходимости) трубы на 40-60% с каждым шагом.

Условный проход трубы соответствует внутреннему просвету (номинальному диаметру) магистрали, но в качестве окончательного значения принимается целое число с округлением рассчитанного в большую сторону. Стандартизируют условный проход магистрали по ГОСТ 355-52.

Чтобы правильно выбрать элементы газо- и водопровода с дюймовой маркировкой, лучшим вариантом будет применение таблиц. При соединении элементов водогазопровода с метрической и дюймовой системами измерения (например, стальных трубопроводов с изделиями из меди, латуни, полипропилена) важно учитывать не только внутренний, но и наружный диаметр.

Таблица 2. Значения диаметров стальных труб в соответствии с дюймовой размерностью

Стандартные размеры стальных труб

Общепринятые стандартные значения внутреннего диаметра стальных труб определяются рядом: 6, 10, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 110 и т.д. Условный проход трубы, исчисляемый в дюймах, при пересчете на метрическую систему как раз округляется в большую сторону до ближайшего параметра из стандартного ряда.

Таблица 3. Стандартные диаметры стальных труб

Наиболее часто используемые трубы – диаметром от 426 до 1220 мм. Это магистрали для водо-, газопроводных, канализационных, оросительных систем.

Для водопровода и отопления в квартирах многоэтажных и частных строений применяются трубы малого диаметра. Изделия среднего диаметра из стали используют для стояков в городской инфраструктуре, а также в нефтепромысловой отрасли. Это изделия диаметром ¾», для разводки внутри ½».

По таблицам аналогично определяют диаметры труб из пластика, меди, латуни. Методика перевода дюймовой размерности в метрическую используется при соединении изделий из разных материалов. При наличии фитингов монтаж газоводопроводных магистралей из стали упрощается – в соединительных элементах уже учтены эти нюансы.

Чем отличается от метрической резьбы

• Резьбовые гребни у дюймовой резьбы являются более острыми в сравнении с метрическими гребнями. Связано это с тем, что угол между плоскостью детали и гребнем составляет 54-55 градусов (тогда как у метрических деталей он равен 60 градусов).
• Из-за более острого угла наклона изменяется также профиль резьбовых гребней. У дюймовых деталей гребни являются более длинными, но менее широкими. Тогда как метрический профиль обладает обладает более сбалансированной формой гребней (они более широкие и менее длинные).
• Разница профилей делает невозможным соединение деталей с метрической и дюймовой резьбой. Вкручивание отдельных запчастей приведет к повреждению стенок деталей, а само резьбовое соединение будет очень хрупким. У соединения будет отсутствовать герметизация, что может привести к подтеканию и растрескиванию труб при транспортировке жидкостей.

Стандартная резьба маркируется с помощью метрических единиц измерения (миллиметры, сантиметры, метры). На объекты с дюймовой резьбой могут наноситься измерения, выраженные в дюймах. Дюйм — это неметрическая единица измерения длины. Ее используют в государствах, которые используют английскую систему мер. Основные страны — Великобритания, США, Канада, Новая Зеландия, Австралия и другие. Дюймы можно перевести в обычные метрические единицы измерения, а 1 дюйм равен 25,4 миллиметров. Дюймы имеют специальное обозначение в виде двух насечек (») — это символ ставится после указания количества дюймов. При необходимости можно перевести дюймы в миллиметры и обратно. Алгоритм перевода:

• Если нужно перевести дюймы в миллиметры, то нужно умножить количество дюймов на число 25,4. Скажем, диаметр сечения трубы составляет 2,5 дюйма. Для перевода дюймов в миллиметры нужно умножить 2,5 на 25,4 — мы получим 63,5 сантиметра.
• Если нужно перевести сантиметры в дюймы, то следует количество миллиметров разделить на число 25,4. Скажем, длина шурупа составляет 40 миллиметров. Для перевода сантиметров в дюймы разделим 40 на 25,4 — мы получим приблизительно 1,57 дюймов.

Стандарты резьб и виды. Дюймовая и метрическая резьба

Используются 2 системы — метрическая

и
дюймовая
. Следовательно, имеются и 2 группы стандартов: метрический и дюймовый. Но, в отличие от многих других стандартов, можно увидеть применение дюймовой резьбы в государствах с метрической системой, и наоборот. Например, для трубной резьбы в России используются британские дюймовые стандарты.

Если вернуться к кольцевым пилам, то там можно найти пример использования дюймовой резьбы стандарта UNF в системе крепления кольцевых пил, выпускаемых европейскими фирмами. В отечественной автомобильной промышленности до самого последнего времени кое-где применялась дюймовая резьба по той причине, что работа того или иного завода начиналась с выпуска конструкций, изобретенных в государствах с дюймовой системой измерений, и т.п.

По этой причине и европейские, и американские бренды предлагают резьбонарезной инструмент как метрической, так и дюймовой резьбы.

Стандарты определяют несколько значений шага резьбы при одинаковом значении его диаметра. Различают крупный и мелкий шаг. С крупным шагом необходимо применять тогда, когда внутренняя резьба нарезается в материале с невысокой прочностью (например, в легком сплаве).

Резьба с мелким, шагом позволяет применять высокие нагрузки, но и предъявляет большие требования к прочности материала резьбовых деталей. В метрическом стандарте ISO крупный шаг определен в качестве «нормального». Мелкий шаг в странах с метрической системой измерений, хоть и задан во многих стандартах, применяется исключительно редко.

В государствах с дюймовой системой обширно используется как резьба, как с мелким, так и с крупным шагом.

Ниже приведены наиболее используемые стандарты. Для них будут указаны размерные ряды для внешних диаметров до 25 мм.

Метрическая резьба

Метрическая резьба имеет треугольный профиль с углом 60° и плоско срезанными вершинами. Диаметр и шаг резьбы выражены в милиметрах. Существует несколько стандартов на метрическую резьбу. Все-таки и в Европе, и в США чаще применяется метрическая резьба стандарта ISO. Метрическая обозначается буквой «М», за которой следует значение наружного диаметра резьбы и, после символа «х», обозначение шага резьбы (например, М12 х 1,25).

Метрическая резьба с нормальным шагом обычно помечается буквой «М», за которой следует значение наружного диаметра резьбы, но шаг при этом не указывается (например М4, М6, М12). Как правило под резьбой ISO подразумевается именно резьба с нормальным (крупным) шагом.

Размерный ряд метрической резьбы с нормальным шагом:

1 х 0,25; 1,2 х 0,25; 1,4 х 0,3; 1,7 х 0,35; 2 х 0,4; 2,3 х 04; 2,6 х 0,45; 3 х 0,5; 3,5 х 0,6; 4 х 0,7; 4,5 х 0,75; 5 х 0,8; 5,5 х 0,9; 6 х 1; 7 х 1; 8 х 1,25; 9 х 1,25; 10 х 1,5; 11 х 1,5; 12 х 1,75; 14 х 2; 16 х 2; 18 х 2,5; 20 х 2,5; 22 х 2,5; 24 х 3.

Метрическая резьба с мелким шагом помечается той же буквой «М», но в обозначение номинала резьбы всегда включается размер шага в мм (например, М12 х 1,25). За рубежом она иногда (например, в заголовках таблиц) может обозначаться буквами «MF» (от «Fine» — «Мелкий»).

Метрическая резьба с мелким шагом применяется только в специальных случаях, когда нормальная резьба по стандарту ISO по каким-либо причинам не устраивает разработчиков того или иного узла или агрегата.

Приведенный ниже размерный ряд взят из нескольких стандартов и отражает номенклатуру резьбонарезного инструмента для нестандартной резьбы, предлагаемого на европейском рынке.

Размерный ряд метрической резьбы с мелким шагом:

3 х 0,35; 4 х 0,35; 4 х 0,5, 5 х 0,5; 6; 7 х 0,75; 8 х 0,5; 8 х 0,75; 8 х 1; 9х 1; 10 х 0 5; 10 х 0,75; 10 х 1; 10 х 1,25; 11 х 1; 12 х 0,75; 12 х 1; 12 х 1,25; 12 х 1,5; 13 х 1; 13 х 1,5; 14 х 0,75; 14 х 1; 14 х 1,25; 14 х 1,5; 15 х 1; 15 х 1,5; 16 х 1; 16 х 1,5; 18 х 1; 18 х 1,5; 18 х 2; 20 х 1; 20 х 1,5; 20 х 2; 22 х 1; 22 х 1,5; 22 х 2; 24 х 1; 24 х 1,5; 24 х 2; 25 х 1,5.

Инструмент для нарезания резьбы с мелким шагом предлагается только немногими фирмами, специализирующимися на производстве резьбонарезного инструмента. В нашем магазине вы найдете набор для нарезания резьбы для метрической системы и дюймовой резьбы стандарта NPT.

Дюймовая резьба

Ее параметры и требования к ней определены стандартами» UNF (Unified Fine — резьба с мелким шагом) и UNC (Unified Coarse — резьба с крупным шагом), совместно принятыми США, Великобританией и Канадой в 1948 году. Соответствующая этим стандартам резьба, как и метрическая, имеет треугольный плоско срезанный профиль с углом 60.

Обозначение резьбы начинается с диаметра резьбы в дробных долях дюйма (1 дюйм («) = 25,4 мм), затем через тире указывается шаг резьбы в числе витков на один дюйм и после него через пробел наименование стандарта.

Пример обозначения дюймовой резьбы: 5/8″-18 UNF (внешний диаметр 5/8″ = 15,875 мм, 18 витков на дюйм = шаг 1,41 мм, стандарт UNF).

Также применяются несколько разновидностей дюймовой резьбы со скругленными углами профиля. Резьба Витворта (или Уитворта, вопрос транскрипции), сравнительно старый, но все равно применяемый стандарт британского происхождения (обозначается как «Ww» или «B.S.W.» для нормальной резьбы и B.S.F. для мелкой резьбы).

Также имеются еще пара стандартов на резьбу со скругленными углами профиля для деталей, способные переносить высокие нагрузки (стандарт UNJ для авиации и общемашиностроительные UNRF и UNRC для мелкой и крупной резьбы, соответственно). Скругленный профиль не создает концентраторов напряжений и прочность крепежных деталей выше.

Такие стандарты чаще используются в США.

Буква «U» в наименованиях стандартов на дюймовую резьбу очень часто опускается, и тогда международные стандарты обозначаются сочетаниями: NF, NC, NJ, NRC, NRF. Также можно встретить трубную резьбу по стандарту NPT.

Если не брать в расчет шаг резьбы, то размерные ряды дюймовой резьбы более компактны, в диапазоне 1/4″ — 1″ (6 — 25 мм) 10 размеров резьб против 12 размеров в этом же диапазоне метрических резьб. Нo поскольку в странах с дюймовой системой измерений достаточно часто используются обе разновидности резьб, мелкая и крупная, номенклатура реально применяемой дюймовой резьбы шире, чем метрической.

Источник: https://www.aist-tools.ru/useful-information/review-articles/standarty-rezby-duymovaya-i-metricheskaya/

Способы нарезки

Дюймовая резьба может наноситься практически на любые цилиндрические или конические детали. Это могут быть трубы, болты, специальные заготовки и так далее. Основные способы нарезки:

• Ручная нарезка. При таком способе обработки нарезка осуществляется с помощью метчика или плашки. Главным плюсом технологии является высокая мобильность методики. Рабочему не нужно нести заготовку в цех для нарезки — можно взять с собой весь необходимый инструмент, чтобы выполнить нарезку на месте. Для нарезки рекомендуется зафиксировать заготовку в тисках. Потом нужно надеть плашку на конец трубы либо вставить метчик во внутреннюю часть трубы. После этого нужно провернуть инструмент для создания внутренней или внешней резьбы на детали. Чтобы упростить работу, рекомендуется использовать плоскогубцы или похожее оборудование. При необходимости ручную нарезку можно выполнить в несколько заходов (это увеличит качество обработки).
• Применение токарных станков. В таком случае обработка выполняется с помощью нарезного резца, который можно использовать для создания внешней или внутренней резьбы. Станки обычно имеют крупные габариты и электрическое питание, что делает их не слишком мобильными. Для нарезки заготовка фиксируется в патроне станка, а резец вставляется в суппорт. После включения станка выполняется нарезание детали, а с помощью суппорта регулируется скорость работы, направление подачи резца. Современные токарные станки могут оборудоваться панелью ЧПУ, что позволяет автоматизировать ряд процедур и упростить задачу рабочему.

Каждая из технологий обладает своими плюсами и минусами. Ручную нарезку рекомендуется использовать в случае небольшого количества деталей (домашнее производство или небольшая мастерская). Токарная нарезка подойдет для крупных или средних производств с высокой производственной загруженностью. Перед проведением работ необходимо оценить параметры изделия (толщина, жесткость, габариты). В случае больших крупногабаритных деталей рекомендуется станковый способ обработки, поскольку ручная нарезка может быть невозможна по объективным причинам (рабочий будет быстро уставать, что снизит скорость нарезки).

Технологии нарезки

Есть два распространенных способа:

• Вручную. Для этого используется метчик и плашка. Первый инструмент делает резьбу в заранее подготовленном отверстии, будучи установлен в специальную рукоятку. Второй механизм предназначен для внешнего нарезания. Это круглое устройство с внутренними острыми лепестками, которое завинчивается на заготовку с помощью держателя.
• С помощью токарного или сверлильного станка. Для этого нужны специальные резьбонарезные резцы. Сначала выбирается отверстие. Следует сделать несколько проходов – от чернового к финишному этапу. Чтобы не перегревать сплав, на место ввинчивания наносят машинное масло.

Как читать маркировку

По ГОСТ на все резьбовые детали должна быть нанесена специальная маркировка, которая отражает ее существенные технические особенности. Маркировка отражает диаметр детали, направление резьбы и другие параметры. Маркировка должна наноситься на саму деталь либо на упаковку с однотипными деталями. При изготовлении чертежа какой-либо резьбовой запчасти, маркировочный код должен наноситься и на чертеж. В случае изготовления резьбовых запчастей на продажу маркировка должна проставляться на упаковках, однако в сопроводительной документации маркировочный код можно не указывать (код указывается в добровольном порядке по согласованию с покупателем).

Маркировка представляет собой буквенно-числовой код фиксированной структуры. Код выглядит так: T1 T2 X Y1 Y2 — Z.

Расшифровка кода

Расшифровывается код следующим образом:

• T1 — параметр отражает категорию резьбовой запчасти. Параметр может принимать несколько значений — M (метрическая резьба), MK (коническая), Tr (трапециевидная однозаходная), S (упорная однозаходная), G (трубная цилиндрическая) и некоторые другие.
• T2 — параметр обозначает внешний диаметр запчасти. Для метрических (M), конических (MK), трапециевидных (Tr), упорных (G) деталей параметр T2 указывается в миллиметрах; для дюймовых (G) — в дюймах. Иногда рядом с параметром T2 может указываться символ в виде двух насечек » — это указывает на то, что единицами измерения являются дюймы. Напомним: 1 дюйм — это 25,4 миллиметра.
• X — символ-разделитель, который не несет дополнительной нагрузки. Согласно ГОСТ символ X должен быть нанесет на запчасть в обязательном порядке. Хотя некоторые производители игнорируют это правило, считают символ X избыточным, что является нарушением сертификационного законодательства (как российского, так и международного).
• Y1 — ширина резьбового шага. Де-факто этот параметр отражает ширину одного витка резьбового слоя. Параметр почти всегда указывается в миллиметрах (как на метрических, так и дюймовых деталях). В редких случаях параметр Y1 может указываться в дюймах (скажем, на старых запчастях), однако в таком случае число должно обязательно содержать вспомогательный символ в виде двух засечек » (он указывает на дюймы).
• Y2 — направление резьбового винта. Параметр может принимать только одно значение: если резьба является левой, то Y2 принимает значение LH. Если резьбовой винт имеет правое направление, то в таком случае символ Y2 остается пустым (то есть он пропускается и не указывается). На некоторых старых запчастях правый резьбовой винт иногда указывался в виде символа RH, однако сегодня такое обозначнение практически не используется.
• — — еще один символ-разделитель, который не имеет собственного смысла. Задача символа — отделение главной части кода от параметра Z. Так как употребление параметра Z является факультативным, то символ-разделитель может опускаться при отсутствии Z. Некоторые производители используют параметр Z, но опускают символ-разделитель — это является нарушением сертификационного законодательства.
• Z — параметр указывает на класс точности нанесенного резьбового винта. Параметр может принимать несколько множество значений — 4k, 6h, 6g, 6E, 8G, 8D и другие. Чем меньше цифра-индекс в начале кода, тем точнее качество резьбы. Буква-индекс в конце кода указывает на категорию возможного отклонения резьбового соединения. Если указана большая буква-индекс, то речь идет о выпуклых деталях; если указана маленькая буква — об отверстиях. Обратите внимание, что употребление символа Z согласно ГОСТ является факультативным, а множество современных компаний его не указывают. При отсутствии параметра Z не указывается также знак — (разделитель), однако при наличии Z разделитель указывается в обязательном порядке.

Примеры маркировки

Чтобы разобраться в маркировке, рассмотрим несколько примеров:

• Дана запчасть с маркировкой MK35 x 5 LH 8G. Расшифровка кода выглядит так. Код MK указывает на коническое резьбовое соединение, внешний диаметр которого составляет 35 миллиметров. Ширина резьбового шага составляет 5 миллиметров, а наличие кода LH указывает на левое направление винта. Категория точности составляет 8G; число 8 указывает на грубое винтовое соединение, а большая буква сигнализирует о том, что резьба является внутренней.
• У нас есть объект с маркировкой G 1» x 2 8g. Символ G в начале кода указывает на дюймовую резьбу, а внешний диаметр составляет 1 дюйм (25,4 миллиметров), что можно понять по символу в виде двух насечек. Число 2 после символа-разделителя X указывает, что ширина шага составляет 2 миллиметра. В коде пропущен символ Y2 — это значит, что резьба является правой (если бы она была левой, то были бы указаны буквы LH). Класс точности — 8g; тип соединения — внутреннее, грубое.
• Мы купили трубу с резьбовым соединением M40 x 4 LH 4g. Расшифруем код. M40 — метрическая резьба, диаметр которой составляет 40 миллиметров. Резьбовой шаг — 4 миллиметра; винтовое направление — левое (есть символ LH). Класс точности соединения — 4g; тип — внутреннее, точное.

Дюймовая нарезка

Определенные нормы дюймовой нарезки, которые оговаривают требования к ней, дает нам ГОСТ. Нормы рассматриваются по двух основным параметрам – шагу и диаметру (внешнему и внутреннему).

Изделия с дюймовой резьбой имеют специальный штуцер, который имеет вид суженого конуса. Данный элемент дает возможность соединить детали в одну максимально прочную конструкцию. Часто применяются для водопроводных труб и нефтегазовых систем.

Круглая резьба

Практична в применении для санитарно-технической арматуры, в условиях, где нужно обустройство часто разъемных соединений.

Ее особенности позволяют продлить срок службы соединений за счет своей прочности, детали имеют высокую сопротивляемость к значительным нагрузкам, используют в условиях повышенной загрязненности среды.

Круглую резьбу используют в основном для смесителей, кранов, вентилей, шпинделей и других подобных элементов.

NPSM

National pipe thread, соответствует стандарту резьбы США. Его относят к цилиндрическому дюймовому типу. Параметры профиля соответствуют 60 градусам, форма профиля — треугольник.

NPT

Отличается от NPSM тем, что является стандартом в Соединенных Штатах Америки. Данный тип отличается практичностью использования в условиях с высоким давлением.

С последними двумя типами потребители обязательно столкнуться, приобретая сантехнические изделия и арматурные трубы американского производства.

Параметры

Дюймовая резьба представляет собой разъемное соединение треугольного профиля, угол вершин которых равен 55 градусам. Ее единица измерения — дюймы. Стоит отметить сразу, что в России использование дюймовой резьбы при проектировании новых изделий запрещено. Ее применение разрешается только в случае изготовления запасных частей оборудования, на которые уже ранее была изготовлена дюймовая резьба. Помимо этого, разрешается воспользоваться данной резьбой в качестве трубного соединения и при изготовлении уплотняющих гидравлических элементов.

Дюймовая, как и любая другая, характеризуется следующими основными параметрами:

• Наружный диаметр – расстояние между вершинами витков, расположенных на противоположных сторонах резьбы. Чем больше величина этого параметра, тем большую осевую нагрузку может выдержать резьба. Обратной стороной медали является ухудшение герметичности, связанное с накоплением погрешностей при нарезке резьбы.
• Номинальный (средний) диаметр — окружность, вписанная в профиль резьбы, диаметр которой зависит от шага, и занимает промежуточное положение между внутренним и наружным диаметром. Данный параметр в обычных условиях тяжело измерить, и для его определения существует справочная таблица по резьбам.
• Внутренний диаметр – диаметр окружности, вписанной по впадинам профиля резьбы.
• Шаг – расстояние между соседними гребешками резьбового соединения. Данный параметр измеряется в количестве витков на дюйм. Величина шага характеризует значение и распределение напряжения между витками дюймовых резьб. Конструкторы в своей практике увеличивают шаг при воздействии на резьбу больших механических нагрузок. Если же к резьбе предъявляются требования по сохранению герметичности, то шаг уменьшается.
• Угол подъема витков – угол между боковыми сторонами профиля витков. Первоначально его значение для всех видов дюймовых резьб составлял 55 градусов. Но сейчас все больше и больше встречаются дюймовые резьбы с углом профиля 60 градусов.

Как определить тип резьбы

Необходимость определения нарезанной резьбы возникает при подборе детали, которую нужно присоединить к существующему резьбовому соединению. Сделать это возможно несколькими способами.

Резьбомер

Это специальное приспособление, предназначенное для определения шага нарезанной резьбы. Устройство инструмента построено по принципу корпуса, к которому присоединено несколько щупов (тонкие пластины с гребёнкой). Форма каждой из них схожа с конкретным размером нарезанного шага.

Существует несколько типов резьбомеров:

• Метрические. Используются для измерения шага резьбы изделий с метрическим типом нарезки. Применимы к соответствующим диаметрам: от 1 до 600 мм. В устройстве имеется 20 разных пластин, позволяющих самостоятельно вычислять шаг резьбы в интервале от 0,4 до 7 мм. Маркировка метрических резьбомеров осуществляется нанесение буквы «М» на корпус и упаковку.
• Дюймовые. Используются для определения резьбы, нарезанной на металлических трубах и сопрягаемых с ними элементах. Для определения шага резьбы соответствующего характера применяется расчёт количества витков, приходящихся на один дюйм нарезки. В комплект такого инструмента входит 17 измерительных пластин с разным количеством витков (от 1 до 28). Обозначается аббревиатурой «Д55».
• Универсальные. Их название говорит само за себя – такие приспособления используются для определения резьбы в обоих случаях. Такой инструмент является наиболее востребованным, так как позволяет работать со всеми типами резьбовых соединений.

Важно! Перед началом работ с резьбомером вам понадобится измерить диаметр изделия штангенциркулем.

Другие способы

Получить точное значение можно и другими способами. Конкретная методика подбирается в зависимости от вида искомого значения (внутренняя или наружная резьба), а также имеющихся подручных средств и приспособлений. В зависимости от выбранной методики, для этого может понадобиться штангенциркуль дюймовой разметкой, металлическая линейка, чистая бумага, маркер или иные приспособления.

Полезно! Ещё одним способом является использование стандартных таблиц. Однако недостатком такой методики является необходимость проведения максимально точного замера (до десятых долей миллиметра).

Разновидности дюймовой резьбы

Дюймовая резьба может быть цилиндрической или конической. При цилиндрическом соединении размеры внешнего и внутреннего диаметра сохраняются по всей длине запчасти. Резьбовой шаг имеет фиксированный размер, а количество витков взаимосвязано с шагом. Запчасти с таким соединением более прочные и надежные.

При конусном соединении резьба имеет переменный диаметр. Наибольшее применение получили резьбы с сужающимся диаметром, при котором диаметр у основания больше диаметра у хвоста запчасти. На детали с конусным соединением нередко наносят двойную маркировку, указывая не только начальный, но и конечный диаметр. Резьба коническая дюймовая прочнее и медленнее истирается, однако наносить ее сложнее, а ошибки в процедуре могут серьезно ухудшить качество соединения.

Метрическая трубная резьба: виды, размеры

Дюймовая резьба применяется для создания витков только в металлических трубах. Также дюймовая резьба используется в процессе производства разборных фитингов из металла и пластмассы.

Отличия дюймовой и метрической резьбы

Представленное резьбовое соединение имеет свою стандартизацию с ориентировкой на ГОСТ 6357-81, в котором регламентируются такие параметры резьбы как шаг и диаметр.

Размеры, которыми будут обладать резьбовые соединения, зависят от расстояния между противоположно размещенными верхними точками, расположенными на торце трубы.

Трубная резьба и ее размеры будут напрямую зависеть от значения внутреннего или внешнего диаметра изделия. В настоящее время выделяют такие виды резьб как:

• Метрическая;
• Дюймовая;
• Трапецеидальная;
• Цилиндрическая;
• Упорная;
• Коническая.

Кроме того, различные виды резьб имеют свое обозначение. Так, например обозначение резьбы левого типа маркируется буквами LH. Для более детальной информации резьбовое соединение обозначается на чертежах дополнительными буквами, где:

• М — обозначает номинальный диаметр витков;
• Ph – значение хода;
• Р – значение шага.

Основные размеры дюймового крепежа UNC приведены в таблице дюймовых резьб

Резьба по ОСТ-1260

Моменты затяжки

Моменты затяжки крепежных изделий с дюймовой резьбой стандарта UNC для болтов и гаек SAE класса прочности 5 и выше приведены в следующей таблице.

*1 Ньютон-метр (Н*м) равен примерно 0,1 кГм. ** Фунт силы-фут – британский и американский эквивалент Н*м.

Резьба по ОСТ-266

• Основные размеры резьбы ГОСТ 6357-81 (BSP) приведены в таблице ниже.
• Коментарий к таблице ниже.
• d — наружный диаметр наружной резьбы (трубы);
• D — наружный диаметр внутренней резьбы (муфты);
• D1 — внутренний диаметр внутренней резьбы;
• d1 — внутренний диаметр наружной резьбы;
• D2 — средний диаметр внутренней резьбы;
• d2 — средний диаметр наружной резьбы.
• При выборе размера трубной резьбы первый ряд следует предпочитать второму.

Маркировка дюймовых крепежных изделий

Дюймовый крепеж имеет более сложную систему маркировки, не позволяющую визуально, без использования специальных таблиц определить механические свойства крепежной детали. Наиболее часто встречающаяся маркировка на головке дюймовых болтов и соответствие их классам прочности приведена в таблице ниже.

Отличия дюймовой резьбы от метрической

Метрическая и дюймовая резьбы различаются количеством витков на резьбовом шаге и разным углом наклона при вершине. У дюймовой резьбы он более острый и равняется 55 градусам. Остальные различия происходят из этого.

1. Из-за более острого угла наклона меняется профиль резьбовых гребней. У дюймовых соединений гребни более длинные, но менее широкие. У метрического профиля гребни по форме более сбалансированные (шире и не такие длинные).
2. Из-за разницы профилей соединить детали с метрической и дюймовой резьбой не представляется возможным. Крепеж будет очень хрупким и негерметичным, что может привести к протечке жидкостей при транспортировке.

Различия в профиле дюймовой, метрической и трубной резьбы

Резьба

Если посмотреть профиль дюймовой резьбы, то он будет представлен в виде треугольника с округлыми вершинами. Диаметр таких изделий определяется в дюймах (в долях дюйма), а шагом резьбы является количество витков, которые размещаются на одном дюйме (2,54 см). В метрическом крепеже диаметр изделия определяется в миллиметрах, а шаг резьбы измеряется другим способом – это расстояние между соседними вершинами профиля.

Как и метрическая, дюймовая резьба может иметь мелкий шаг (UNF), супермелкий (UNEF) и крупный шаг (UNC). Самый распространенный в настоящее время вариант – крупный шаг UNC. Этот вид крепежа можно встретить в различной технике производства США, Китая и некоторых других стран: триммеры, генераторы, автомобили, видеокамеры, персональные компьютеры и т.п.

Крепеж с дюймовой резьбой производится по нескольким стандартам:

1. Дюймовая цилиндрическая резьба (стандарт UTS). Угол при вершине резьбы такого стандарта составляет 60 градусов.
2. Дюймовая резьба британского стандарта (стандарт BSW) с углом при вершине, составляющим 55 градусов (а не 60, как в других стандартах).
3. Дюймовая коническая или цилиндрическая резьба (NPT), которая имеет угол при вершине, равный 60 градусов. Такая резьба применяется в основном для трубных соединений.

Классы точности и правила маркировки дюймовой резьбы

Дюймовая резьба по ГОСТу может соответствовать одному из классов точности: 1, 2 или 3. Соседнее место с цифрой, обозначающей класс точности, занимает буква А (соответствует наружной резьбе) или В (внутренней). Отметим, что 1-му классу точности соответствуют самые грубые резьбы, а 3-му самые точные, именно к ним предъявляются наиболее жесткие требования.

Понять, каким параметрам соответствует конкретный резьбовой элемент, необходимо разобраться с обозначениями, которые на него нанесены. В маркировке имеется следующая информация:

1. номинальный размер дюймовой резьбы;
2. число витков на дюйм длины;
3. группа;
4. класс точности.

Маркировка наносится на саму деталь или упаковку с деталями и представляет собой буквенно-числовой код следующего вида T1 T2 X Y1 Y2 — Z.

Этот код расшифровывается следующим образом.

1. Т1 — параметр говорит о категории резьбовой запчасти и может иметь несколько значений: М (метрическая резьба), МК (коническая), Tr (трапециевидная однозаходная), S (упорная однозаходная), G (трубная цилиндрическая).
2. Т2 — обозначает внешний диаметр запчасти, для дюймовых резьб указывается в дюймах.
3. Х — символ-разделитель, который не несет смысловой нагрузки, но обязателен к нанесению по ГОСТу.
4. Y1 — ширина резьбового шага, которая даже на дюймовых резьбах указывается в миллиметрах. В редких случаях параметр может указываться в дюймах, но тогда рядом с числом ставятся две насечки, которые говорят, что перед нами дюймы.
5. Y2 — направление резьбового винта. Есть резьба левая, параметр обозначают как LH. Если правое — его пропускают.
6. — тоже относится к символам-разделителям, который отделяет главную часть кода от параметра Z.
7. Z — параметр, который указывает на класс точности резьбы. Может принимать вид обозначений 4k, 6h, 6E, 8G, 8D и др.

Пример условного обозначения дюймовой резьбы

Расшифровка маркировки дюймовой резьбы

Обозначение дюймовой резьбы в технической документации разберем на примере маркировки G 2” LH-2-40.

• G — показывает, что резьба трубная цилиндрическая.
• Цифра 2 указывает на размер наружного диаметра в дюймах.
• LH — эти буквы говорят о том, что резьба левая.
• Цифра 2 информирует о классе точности.
• Цифра 40 указывает на длину завинчивания.

Таблица размеров метрической и дюймовой резьбы

Резьба является последовательные канавки винтовой нарезки с постоянными показателями шага и сечения, наносимые на коническую или цилиндрическую поверхность. Она служит для устройства соединения труб разного назначения при помощи резьбы.

Основные характеристики дюймовой резьбы

Дюймовая нарезка делится на крепежные и трубные типы, бывает цилиндрическая, конусная и характеризуется такими показателями:

• наружным и внутренним диаметром;
• шагом;
• областью расположения;
• профилем поверхности;
• направлением сечения;
• высотой профиля;
• количеством заходов.

Все стандартизированные показатели закреплены в ГОСТ 6357–1981. Основными показателями считаются диаметр и шаг. По понятиям диаметра понимают одно из принятых определений:

• наружный диаметр – значение, характеризующее расстояние между противоположными точками вершин резьбовых гребней;
• внутренний диаметр – единица для указания расстояния между противоположными точками впадин на низшей точке резьбовой канавки;
• шаг витков является важной характеристикой нарезки, измеряется между двумя точками соседних канавок или вершин, характеризуется постоянством, так как подобрать ответные болт и гайку при отсутствии условия стабильности очень проблематично;
• высота профиля нарезки высчитывается путем нахождения разницы между двумя диаметрами — наружным и внутренним.

<!—cke_bookmark_63E—>

Трубная резьба

Обособленная стандартная группа, регламентирующая соединение труб с использованием различного материала стенок. Трубная дюймовая резьба подразделяется на типы:

• цилиндрический тип;
• конический вид;
• резьба NPSM.

Цилиндрическая трубная резьба

Известна еще под наименованием резьбы Витворда. Применяется для цилиндрического соединения при помощи резьбы и для стыковки цилиндрической внутренней нарезки с наружной конической трубой.

Обозначение профиля формы – дюймовая резьба с профилем в виде треугольника с равными бедрами и углом вверху в 55º. Разрешается соединять трубы с наибольшим диаметром в 6 дюймов, а для труб большего дюймового размера применяют соединение с помощью сварки.

Коническая дюймовая трубная резьба

Нарезается на поверхности труб для конического соединения труб и для соединения цилиндрической резьбы внутри и конической резьбы снаружи. Использование герметичных прокладок обязательно, роль уплотнения частично играет резьба.

Профиль обозначается как дюймовый тип с конусностью, при буквенном выражении индекса указывается ее расположение. R свидетельствует о наружной нарезке, Rc обозначает внутреннюю нарезку, а буквы LH ставят для левой резьбы.

Тип резьбового профиля NPSM

Такая нарезка витков делается в соответствии с американскими стандартами трубной резьбы, относится по расположению и типу к цилиндрической дюймовой. Определяется формой профиля в виде треугольника с вершиной в 60º и производится в размерах от 1/16 до 24 дюймов.

Этот вид не стоит путать с американским подвидом NPT, являющимся стандартным коническим соединением дюймовой нарезки для труб с требованиями повышенной надежности при работе с повышенным давлением и в сложных условиях эксплуатации.

Различия между трубной и метрической резьбой

Их не так много, наиболее заметным показателем, отличающим один вид от другого, служит форма профиля нарезки резьбового гребня. На вид он кажется острее, его угол при вершине составляет 55º.

Кроме формы профиля, отличием метрической нарезки от трубного дюймового варианта являеются измерительные параметры шага и диаметра. Метрические показатели измеряются в миллиметрах, а дюймовая резьба измеряется в дюймах. Но для выражения метрических показателей в дюймах используют нестандартное значение 2,54 см, а особый трубный дюйм, равный 3,324 см.

Детально исполненную таблицу с указанием соответствующих переводов из дюймов в миллиметры можно посмотреть в указанном ГОСТе. Кроме целых дюймовых показателей указаны и дробные значения. Кроме того, шаг считают не в миллиметрах, а в нитках, обозначающих нарезанные канавки на мерном дюймовом отрезке.

Определение шага происходит с применением рабочих инструментов:

• гребенков;
• калибров;
• механическими измерителями.

Измерения производятся по одинаковым правилам в метрической и дюймовой нарезке. Для начала используем муфту или штуцер с нарезанной наружной или внутренней резьбой, отталкиваясь от известных параметров. Вкручивают болт в резьбу и определяют плотность посадки. Если болт вошел плотно, то шаг и диаметр считают определенным. Если болт не соответствует, то пробуют применить болт другого калибра.

Удобнее использовать резьбомер, тогда работа происходит быстрее – достаточно приложить пластину к резьбе. На пластине инструмента указывается номер резьбы, которая считается определенной, если совпали профили. Штангенциркуль или микрометр применяется только для определения наружного и внутреннего диаметров.

Выполнение ручной нарезки

Метрическая или трубная резьба нарезается на внутренней или наружной поверхности. Внутри используется метчик, а снаружи плашка. Для того чтобы нарезка осуществлялась правильно, следуют инструкции по технологии, опираясь на тип профиля, требуемого в конкретном случае.

Трубу зажимают в тисках и вставляют метчик в вороток. Плашка размещается в специальном плашкодержателе. Плашка одевается на трубу сверху, а метчик вставляется в нее. Нарезка производится навинчивающимися или ввинчивающимися движениями, в зависимости от типа расположения витков. Если необходимо, то работу повторяют один или несколько раз.

Способ механической нарезки

Труба так же, как и в первом случае должна быть зажата в тиски, а резьбовой рубец помещается в его суппорт. Фаска делается при включенном станке, при этом скорость суппорта должна быть отрегулирована. Резьбовая подача включается после подведения резца к поверхности детали. Выполнение дюймовых граней механическим методом при помощи резца приводит к качественным результатам, при условии мастерства токаря.

Дополнительная информация

Между американским и английским стандартом существуют различия по набору стандартных шагов при указании количества ниток резьбовой нарезки на один дюйм. Помимо этого, внутри каждого стандартного набора различаются виды резьбовых витков по типу:

• мелкий;
• особо мелкий;
• крепежный;
• между трубами;
• между мелкими трубами;
• для нарезки ремонтных вставок;
• между витками для вставок.

Это было бы сложно определить, но эти сведения для удобства сведены в одной таблице.

Применение английских стандартов

Цилиндрическая английская дюймовая нарезка выполняется с крупным шагом, предназначена для общего применения. Ее параметры, шаг, профиль и высота профиля раз и навсегда закреплены для болтов и гаек одного типа и размерности. В таком типе угол профиля между соседними сторонами витков равен 55º. Закругление вершин витков, а также основания впадин составляет 1/6 часть от высоты исходного размера профиля.

Цилиндрическая мелкая английская резьба пользовалась популярностью в середине прошлого века и применялась для нарезки профиля точного и высокопрочного крепления. Впоследствии этот тип переродился в унифицированную нарезку, хотя в некоторых местностях Англии она применяется до нашего времени.

Цилиндрическая несамоуплотняющаяся резьба имеет распространенное применение с прошлых лет и до настоящего времени во всем мире для деталей трубопроводов, сгонов, фитингов, переходников, двойников, муфт, тройников, стальных контргаек, кранов, смесителей, вентилей и др.

Цилиндрическая унифицированная крупная резьба стала международным стандартом после разработки национальным Американским институтом. В частности, неудобные 55º при вершине были заменены на 60º, конструкторы отказались от округлений у верха профиля. Теперь плоскость вершин стала плоской и содержит в своем размере 1/8 от шага граней. Для впадин допускается плоское выполнение или скругленное. Распространена в современном мире и является рекомендуемой для применения.

Цилиндрическая унифицированная мелкая резьба используется для прочных креплений и регулировочных соединений, наряду с другими современными типами является удобной и рекомендуемой к применению в случаях, когда применяется более мелкий шаг резьбы.

Что из себя представляет резьбомер?

Резьбомер состоит на набора зубчатых гребёнок, каждая из которых имеет определённое расстояние между смежными выступами, соответствующими шагу резьбы. Всё гребёнки вращаются на осях, закреплённых в корпусе. Отшлифованные поверхности и конфигурация гребёнок позволяет свободно использовать их при определении шага внутренней и наружной резьбы. На корпусе имеется выштамповка «М60» — у метрических резьбомеров и «Д55» — у дюймовых. На лицевой поверхности каждой гребёнки выштамповывается значение шага резьбы.

Гребёнки производятся из инструментальных сталей типа У7, 8ХФ или ХВ4 по ГОСТ 5950-85, отличающихся пониженной прокаливаемостью, но малым коэффициентом температурного расширения, что делает возможным точное использование резьбомеров в большом диапазоне внешних температур.

Профили измеряющих гребёнок выполнены так, что при измерении одновременно устанавливается не только шаг резьбы, но и степень заполнения её профиля, а также число ниток (витков) резьбы. Последнее важно тогда, когда используются детали со шлифованной резьбой, которая иногда может быть повреждена шлифовальным кругом.

Изготовление: видео

Мы уже рассказали про два способа нарезки. Теперь наглядно посмотрим на один из них, который можно сделать самостоятельно в домашних условиях:

В статье мы написали про коническую и цилиндрическую дюймовую резьбу. Мы привели таблицы, а также способы вычисления, поговорили об особенностях (параметрах) выбора и даже дали небольшую историческую сводку. Надеемся, что эта информация была для вас полезна. В качестве завершения есть видеозапись:

После того, как ознакомитесь со статьей, можете прочитать про наши товары. уже 15 лет на российском рынке. За это время мы охватили практически все города страны.

Источники

• https://martensit.ru/metizy/dyujmovaya-rezba/
• https://domxoloda.ru/table-sizes/
• https://www.rocta.ru/info/dyujmovaya-rezba-tablica-razmerov-shag-oboznacheniya-gost-i-markirovki/
• https://ipmet.ru/dyujmovye-rezby-razmery-tablica-gost-s-diametrami-i-shagom-oboznacheniya-v-mm/
• https://prompriem.ru/stati/dyujmovaya-rezba.html
• https://www.rinscom.com/articles/dyuymovaya-rezba-osnovnye-otlichiya-ot-metricheskoy-parametry-i-markirovka/
• https://Avto-bolt.ru/dyuymovaya-rezba/
• https://NpfGeoProm.ru/tehnologii/dyujmovaya-rezba.html