Какие размеры дюймовой резьбы?

Основные параметры

Каждая резьба имеет точные геометрические параметры. Для метрической характерен треугольный профиль резьбы, который также называют крепежным. Его используют для деталей, соединяемых между собой свинчиванием. Размер профиля определяется его высотой.

Высота профиля (Н) – это отрезок от основания до вершины равностороннего треугольника, который образуется при поперечном разрезе витка. Выступы и впадины выполняют в виде треугольников со срезанными вершинами. В некоторых случаях впадины закругленные.

Если стороны каждого витка мысленно продлить до точки их пересечения, то они сформируют угол профиля (α).

Профиль резьбы

Основные параметры, указанные в обозначениях метрической резьбы, характеризуют ее размер. К ним относятся диаметр и шаг.В обозначениях метрической резьбы указывают основные параметры.

Диаметр резьбы делят на 4 вида:

• наружный;
• внутренний;
• средний;
• номинальный.

Такие параметры резьбы, как ход (Р_h) и шаг (Р), взаимозависимы и равны для однозаходной системы.

Ход и шаг резьбы

Участок, разделяющий одноименные точки на двух витках, — это шаг резьбы. Выделяют основной шаг (крупный) и мелкий.

Ход резьбы – отрезок, соединяющий две одинаковые точки на соседних витках одного захода. В случае, когда заходов несколько, ход выражают через произведение числа шагов на количество заходов.

К основным элементам резьбы также относятся:

• Поверхность под наклоном 45º перед внутренней или за наружной, называется фаской. Она играет роль в соединении элементов.
• Сбег – место перехода к не нарезанной поверхности детали. Объединяет эти два показателя длина, то есть отрезок с витками, фаской и сбегом.

Для резьбы метрической основные размеры сведены в таблицы соответствующих стандартов: ГОСТ 9150-2002, ГОСТ 8724-2002, ГОСТ 24705-2004.

О возможных конструкционных отклонениях, вызванных свойствами материалов, сообщают поля допусков, со значениями, не превышающими номинальный профиль, сформированный максимумом материала. Эти показатели влияют на точность посадки резьбы – плотность проникновения выступов в зазоры.

Поля допусков резьбы делят на три класса точности. А также на 4 вида по предпочтительности по выбору.

Нарезка трубной резьбы

Нарезку проводят с использованием режущего инструмента вручную, с использованием приспособления, которое называют КЛУПП и на токарном станке. Следует отметить, что изготовление резьбы вручную сопряжено с определенными сложностями особенно при работе с трубами, размер которых составляет 1 дюйм и больше. Приходится прикладывать значительные мускульные усилия.

Для нарезки вручную применяют плашки и метчики соответствующего размера, этот инструмент закрепляют в держатели, и обильно смачивая заготовку специальным маслом выполняют нарезку резьбы. Наличие масла необходимо для снижения силы трения, а это приводит к снижению усилия резания. Применение масла повышает качество поверхности резьбы.

Скорость работы будет повышена, если использовать КЛУПП (устройство для нарезания резьбы). Внешне этот прибор выглядит так – в корпусе с двумя рукоятками размещают гребенки, с применением который происходит формирование резьбы на внешней поверхности трубы.

Существуют и гребенки, которые позволяет получить полный или неполный профиль. Инструмент этого типа нельзя назвать дешевым. Кроме вышеназванных методов получения резьбы существует и третий, с применением токарно-винторезного оборудования. Технология выглядит следующим образом, заготовку устанавливают заготовку, в резцедержатель вставляют резец, заточенный под профиль трубной резьбы. В процессе работы, заготовка вращается вокруг своей оси, а резец перемещается на заданную длину резьбы, при необходимости, резьбу нарезают за несколько проходов.

Видео

При мелкосерийном или серийном производстве применяют станки, работающие под управлением ЧПУ. На таком оборудовании скорость выпуска изделий в разы выше, чем даже на обыкновенных станках.

В условиях массового производства применяют другие способы формообразования резьбы, это может быть точное литье и прочее.

Рейтинг: /5 —
голосов

Определение шага

Для установления резьбы, и ее шага используют мерительный инструмент под названием резьбомер. Допустимо использование металлической линейки или штангенинструмента, в этом случае штангенциркуля. Есть и «народный» метод измерения шага. Но его желательно использовать только тогда, когда тогда под руками не специального мерительного инструмента.

Для реализации «народного» способа необходимо конец трубы прокатить по листу бумаги и подсчитать количество оттисков на расстоянии в один дюйм в результате будет получено количество витков. Для измерения с использованием резьбомера потребуется перебрать несколько шаблонов и тот, который не оставляет просвета между телом трубы и образцом, и будет искомый размер. На шаблоне выгравировано наименование резьбы.

Особенности цилиндрической резьбы

Такой вид резьбы как цилиндрическая, основан на резьбе под названием BSW (сокращение British Standard Whitworth, резьбы Витворта). Традиционное обозначение резьбы трубной цилиндрической- BSPP. Она полностью совместима с резьбами BSP (сокр. British standard pipe thread).

В соответствии с гост 6357 81 резьба трубная цилиндрическая обладает следующими характеристиками:

Профиль. По гост резьба цилиндрическая трубная имеет угол профиля при вершине, равный 55 градусам. Гребни и впадины резьбы скруглены, что упрощает герметизацию соединения: на острых гребнях что лен, что лента-герметик режутся, и зачастую собранные без использования краски резьбовые соединения протекают. Отклонение от перпендикуляра к трубе каждой стороны гребня резьбы должно составлять от 27 до 30 градусов, то есть допустима незначительная асимметрия. ГОСТ регламентирует возможный шаг резьбы, высоту исходного треугольника гребня резьбы и высоту рабочего профиля (разница в высоте между скругленным углублением между гребнями резьбы и скругленной вершиной каждого гребня) и радиус скруглений гребней и впадин между ними. Допускается вместо скруглений выполнить нарезку резьбы на трубе с плоскими срезами, но лишь в том случае, если полностью исключена возможность соединения этой резьбы с наружной конической.

Типичный профиль цилиндрической трубной резьбы

Основные размеры. Резьба трубная цилиндрическая гост 6357 81 должна иметь вполне конкретные соотношения шага резьбы, диаметра по вершине гребня, среднего диаметра резьбы и внутреннего диаметра (по углублению между гребнями). ГОСТом оно представлено в виде таблицы, где каждому диаметру соответствуют свои размеры в миллиметрах. Не только соотношения, но и сами диаметры резьб, разумеется, стандартизированы. Существуют резьбы от 1/16 до 6 дюймов. В наших условия, безусловно, список широко используемых резьб куда меньше полного перечня, так что можно не пугаться столь широкого разнообразия: закупаться плашками всех этих размеров для ремонта сантехники необходимости нет. В водопроводах квартир и частных домов можно встретить, как правило, трубы с резьбами от 1/2 до 1 1/2 дюймов, причем общее количество типоразмеров ограничено пятью. Длина свинчивания внутренней и внешних резьб жестко не регламентирована; однако резьбы с большой длиной свинчивания помечаются в обозначаются буквой L, и вот разница между нормальной (N) и длинной резьбой в ГОСТе приводится: все, что для определенного диаметра превышает некое пороговое значение, считается длинной резьбой и должно быть указано в обозначении.

Таблица основных размеров трубных цилиндрических резьб

• Допуски. Цилиндрическая трубная резьба гост6357-81 имеет ограничения по максимальному размеру допусков двух классов точности: А и В. Разница между ними ровно в два раза для всех диаметров резьб.
• Обозначения. Обозначение трубной цилиндрической резьбы обязано содержать, цитируя ГОСТ: букву G, указание размера резьбы, указание класса точности для среднего диаметра и, в случае использования длинной резьбы — букву L и длину в миллиметрах. Для левой резьбы в обозначение добавляются буквы LH. Типичное обозначение цилиндрической трубной резьбы- к примеру, G 1 1/2 — A — содержит последовательно: указание на то, что это именно трубная цилиндрическая резьбы; что она имеет диаметр в один и одну вторую дюйма и допуски класса точности А. В следующем варианте — G1 1/2 LH — B — мы, как легко догадаться, имеем дело с левой трубной цилиндрической резьбой диаметром один и одна вторая дюйма, изготовленной с допусками класса точности В и нормальной длиной. Резьба трубная цилиндрическая обозначениеG1 1/2 LH — B — 40 — то же самое длиной 40 миллиметров.
• Предельные отклонения впадин и срезов вершин резьб. В общем случае ГОСТ их не регламентирует; однако в техническом задании этот параметр может быть указан в том случае, если в силу каких-то причин при изготовлении требуется особая точность подгонки внутренней и внешней резьб.

Разумеется, в идеале свинчиваются строго одинаковые резьбы; впрочем, допустимо вкрутить в муфту с трубной цилиндрической резьбой трубу с трубной конической резьбой соответствующего диаметра.

Особые методики нарезки

Резьба трубного цилиндрического типа, которую относят к дюймовому характеру (как внутренняя, так и наружная), может быть нарезана как механическим, так и ручным способом.

Процесс нарезания резьбы с помощью ручного инструмента, в качестве которого стоит применять метчик (для внутренней) либо плашки (для наружной), используется сразу в несколько шагов.

1. Обрабатываемую трубку нужно зажать в тисках, а применяемый инструмент стоит фиксировать в воротке (метчик) либо плашкодержателе (плашка).
2. Плашку стоит надеть на один конец трубы, а метчик вдеть во внутреннюю часть.
3. Применяемый инструмент вворачивается в трубу либо навинчивается на неё одним концом при помощи специального вращения воротка либо плашкодержателя.
4. Чтобы результат работы получился наиболее чистым и качественным, стоит провести процедуру нарезания в несколько частей.

Правила обозначения

Для обозначения поля допуска отдельного диаметра метрической резьбы используется сочетание цифры, которая указывает на класс точности резьбы, и буквы, определяющей основное отклонение. Поле допуска резьбы также должно обозначаться двумя буквенно-цифровыми элементами: на первом месте – поле допуска d2 (средний диаметр), на втором – поле допуска d (наружный диаметр). В том случае, если поля допусков наружного и среднего диаметров совпадают, то в обозначении они не повторяются.

Обозначение метрической резьбы

По правилам первым проставляется обозначение резьбы, затем следует обозначение поля допуска. Следует иметь в виду, что шаг резьбы в маркировке не обозначается. Узнать данный параметр можно из специальных таблиц.

В обозначении резьбы также указывается, к какой группе по длине свинчивания она относится. Всего существует три таких группы:

• N – нормальная, которая не указывается в обозначении;
• S – короткая;
• L – длинная.

Буквы S и L, если они необходимы, идут за обозначением поля допуска и отделяются от него длинной горизонтальной чертой.

Пример обозначение резьбы на 24 мм различного типа (по ГОСТу 8724)

Обязательно указывается и такой важный параметр, как посадка резьбового соединения. Это дробь, формируемая следующим образом: в числителе проставляется обозначение внутренней резьбы, относящееся к полю ее допуска, а в знаменателе – обозначение поля допуска на резьбу наружного типа.

Пример обозначения посадки резьбового соединения на чертежах

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.

Метчик UNF/UNC

Дюймовая резьба UNF/UNC – это американский стандарт, широко используемый не только в США и Канаде, но и в других странах мира.

 В России она менее популярна, чем метрическая, тем не менее, с ней часто приходится сталкиваться при ремонте импортируемых машин и оборудования.

Соответственно востребован и резьбонарезной инструмент, в том числе метчики UNF/UNC для глухих и сквозных отверстий.

Особенности резьбы

Дюймовая резьба UNF/UNC является правосторонней и имеет угол при вершине 60°. UNC – это резьба с крупным шагом, UNF – с мелким. Основные параметры резьбы: 

• d (D) – наружный диаметр; 
• dp (Dp) – средний диаметр резьбы; 
• di (Di) – внутренний диаметр; 
• n – шаг или количество ниток на дюйм. 

Диаметры и другие параметры резьб представлены в размещенных ниже таблицах.

Крупная резьба UNC

Мелкая резьба UNF

Одним из основных отличий от метрической является определение шага резьбы. В UNF/UNC. как и в других дюймовых стандартах, шаг равен количеству витков на один дюйм, а не расстоянию между витками как в метрической.

Стандарт предусматривает две формы резьбы – с плоской впадиной (UN) и радиусной впадиной (UNR), и три класса точности -1А, 2А, 3А, 1В, 2В, 3В. Метчики выпускаются под классы точности 1В, 2В, 3В которые относятся к внутренним резьбам.

Класс 1В является наиболее грубым и применяется для быстрой сборки даже с частично нарушенными витками. Класс 2В – это резьба общего назначения, 3В – наиболее жесткий стандарт с минимальным зазором в соединении.

Конструкция инструмента

Метчик UNF/UNC представляет собой винт со стружечными канавками и соответствующей заточкой переднего, заднего и других углов.

Основными элементами инструмента являются режущая (заборная) и калибрующая части, канавки для удаления стружки. Режущая часть изготовлена из быстрорежущей марки стали или твердого сплава.

Для ручного использования или установки в патрон имеется соответствующий хвостовик.

В зависимости от конструкции метчики UNF/UNC подразделяются на:

• ручные или слесарные;
• машино-ручные;
• машинные;
• гаечные и другие.

Основные правила нарезки 

• Для правильной нарезки дюймовой или метрической резьбы необходимо придерживаться следующих рекомендаций:
• Точно подобрать сверло требуемого диаметра. Диаметры отверстий для нарезки резьб UNF и UNC указаны в таблицах выше.
• Просверлить отверстие строго под прямым углом к плоскости.
• Нарезку производить возвратно-поступательными движениями. После двух оборотов вперёд совершать оборот назад для удаления стружки.
• При наличии в комплекте двух или трех метчиков проход осуществлять строго по номерам – сначала черновым первым номером, затем вторым.
• Желательно использовать смазку для снижения силы трения.

Действующий стандарт

Резьбы UNC, UNF, UN, UNEF, UNS регулирует американский стандарт ANSI/ASME B 1.1 Угол профиля составляет 60° Для других типов дюймовых резьб действуют стандарты DIN ISO 228, BS 84, ANSI B.1.20.1 и DIN 40 430.

Виды резьбы и применение

Обычно на таких крепёжных деталях, как винты, шпильки, болты, штифты используют наружную дюймовую резьбу. На гайках, пробках, фасонных больших и малых частях, отдельных металлических конструкциях используют внутреннюю дюймовую резьбу. Коническая резьба применяется при необходимости создать герметическое соединение каких-либо узлов, деталей, систем и так далее. Для различия утверждены стандартные обозначения. Так d2 (D2) говорят о том, что это усреднённый диаметр резьбы гаек и болтов. Наружный диаметр болта и гайки обозначается соответственно d (D). А внутренний диаметр этих деталей обозначается d1 (D1). Символ Р обозначает резьбовой шаг. Значение α говорит о профильном угле резьбы. Для дюймовой нарезки значение α = 55°.

Таблица дюймовых резьб. Классификация

Дюймовая резьба – это резьба, все параметры которой выражены в дюймах, шаг резьбы в долях дюйма (дюйм = 2,54 см). Для трубной дюймовой резьбы размер в дюймах характеризует условно просвет в трубе, а наружный диаметр самой трубы немного больше.

Дюймовая резьба применяется в резьбовых соединениях и винтовых передачах. Дюймовая резьба бывает следующих видов:

1. Дюймовая цилиндрическая – UTS (Unified Thread Standard). Такая резьба широко распространена в США и Канаде. Угол при вершине у такой резьбы составляет 60 градусов. В зависимости от шага подразделяется на: UNC (Unified Coarse); UNF (Unified Fine); UNEF (Unified Extra Fine); 8UN; UNS (Unified Special). Наибольшее распространение получила резьба UNC. Такая резьба соответствует стандарту ANSI 1.
2. Дюймовая резьба британского стандарта – BSW .   Резьба с мелким шагом называется BSF (British Standard Fine). Угол при вершине у такой резьбы 55 градусов.
3.   Дюймовая коническая NPT или цилиндрическая NPS.   Соответствует стандарту ANSI/ASME 20.1. Такая резьба применяется для трубных соединений. Имеет угол при вершине 60 градусов. В России такой резьбе соответствует ГОСТ 6111-52.

Наиболее часто в России в последнее время можно встретить крепёж с дюймовой резьбой UNC (унифицированная крупная резьба).

Такой крепёж часто встречается на ввозимой в нашу страну технике (газонокосилки, триммеры, генераторы, культиваторы, автомобили американской сборки и т.д.) из США, Китая и некоторых других стран.

При работе с дюймовым крепежом необходимо помнить, что размеры ключей для дюймового крепежа отличаются от ключей для метрического крепежа.

Основные размеры дюймового крепежа UNC приведены в таблице дюймовых резьб

Типоразмер     Наружный диаметр, дюймов   Наружный диаметр, мм   Диаметр сверления, мм mm  Число витков на дюйм  Шаг, мм

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.

Размер резьбы, дюймы  Момент затяжки стандартных болтов и гаек Н*м*Фунт силы-фут**

Поля допусков

Поля допусков на метрический резьбовой элемент могут относиться к одному из трех типов:

• точные (с такими полями допуска выполняется резьба, к точности которой предъявляются высокие требования);
• средние (группа полей допуска для резьбы общего назначения);
• грубые (с такими полями допуска выполняют резьбонарезание на горячекатаных прутках и в глубоких глухих отверстиях).

Свинчиваемость деталей в резьбовом соединении обеспечивается допусками

Поля допусков на резьбы выбираются из специальных таблиц, при этом надо придерживаться следующих рекомендаций:

• в первую очередь выбираются поля допусков, выделенные жирным шрифтом;
• во вторую – поля допусков, значения которых вписаны в таблицу светлым шрифтом;
• в третью – поля допусков, значения которых указаны в круглых скобках;
• в четвертую (для крепежных изделий коммерческого назначения) – поля допусков, значения которых содержатся в квадратных скобках.

В отдельных случаях разрешается использовать поля допусков, образованные отсутствующими в таблицах сочетаниями d2 и d. Допуски и предельные отклонения на резьбу, на которую впоследствии будет наноситься покрытие, учитываются по отношению к размерам резьбового изделия, пока еще не обработанного с помощью такого покрытия.

Таблица диаметров водопроводных труб

Трубы квалифицируются по наружной величине, которая указывается производителем. Для определения внутреннего диаметра понадобится от наружной величины вычесть двойное значение толщины стенки. Однако изделия из чугуна и стали маркируются по внутреннему диаметру, с учетом их пропускной способности. Это следует помнить при использовании в одной системе изделий из различных материалов. Рассмотрим несколько примеров.

Стальная труба 76х3 подразумевает:

• наружный диаметр изделия 76 мм;
• толщина стенки 3 мм;
• внутренний проход будет составлять 70 мм.

Вычисление произошло следующим образом: 76 — (3х2) = 70 мм.

2 пример. Труба из меди 1” подразумевает наружную толщину 1 дюйм, либо 25,4 мм.

Стыковка изделий из различного материала применяются фитинги. Для соединения металлической и пластиковой трубы фитинги будут иметь с одной стороны пластик, который позволит произвести качественную пайку, а с другой — резьбу для надежного резьбового соединения

Для этого необходимо обратить внимание на размер резьбы и ее шаг. При соединении с чугуном применяются раструбы и специальные уплотнители

Пластик между собой можно спаять, металл варится электро, газосваркой.

Стальные

Таблица размеров стальных труб

При монтаже со стальными изделиями их выбор осуществляется по внешнему диаметру трубы водопроводной системы. Согласно требованиям ГОСТ 10704–91 — делятся на группы:

• крупного диаметра – от 508 мм;
• среднего – 114-530 мм;
• мелкого – до 114 мм.

В домашнем водопроводе наиболее востребованными являются изделия с малой величиной. Средний — в городском водопроводе. Большой — для магистральных нефтепроводов, газопроводов. К наиболее востребованным изделиям относятся:

• ½” — 12,7 мм;
• ¾” — 19,0 мм;
• 1” — 25,4 мм;
• 1½” — 38,1 мм.

Специалисты, ежедневно занимающиеся укладкой и ремонтом водопровода эти величины знают наизусть, другие — смотрят в таблицах.

Чугунные

Таблица размеров чугунных труб

Эти изделия используются при укладке уличных водопроводных сетей. В помещении их применение ограничено. Они обладают долговечной эксплуатацией, повышенной прочностью. Однако являются хрупкими, боятся ударных воздействий. К недостаткам можно отнести значительный вес и большую стоимость. Размер трубы для такого водопровода считается по внутренней пропускной способности изделия.

Пластиковые

Современные технологии позволяют производить качественный пластик, который обладает достаточной прочностью, небольшим весом, не поддается коррозии и является экологически чистым материалом. Благодаря этим характеристикам он вытесняет из строительного рынка металл и чугун, его себестоимость значительно ниже этих материалов. Наиболее популярными материалами являются:

Таблица размеров пластиковых труб

• полиэтилен — является самым дешевым вариантом, применяется для технического водоснабжения в подсобных помещениях;
• полипропилен — требует специальное оборудование для пайки, хорошо подходит для холодного водоснабжения в доме;
• металлопластик — относится к самым качественным в данном сегменте, используется в холодном и горячем водоснабжении внутри помещения.

Размер этих изделий оставляет желать лучшего. Проблема в том, что каждый производитель самостоятельно устанавливает размерную сетку. Следовательно, при сборе пластикового водопровода желательно закупать все комплектующие у одного производителя. Либо придется производить замеры каждого изделия. Несмотря на это, пластиковые трубопроводы отличаются своими рабочими характеристиками и пользуются большой популярностью, особенно при прокладке разводки воды внутри помещения.