Дюймовая резьба: основные отличия от метрической, параметры и маркировка

Разница между дюймовой и метрической резьбой

В российских изделиях может применяться резьба, величина которой выражена как в миллиметрах, так и в дюймах. Единица измерения – не единственное различие между видами нарезки. Их характеризует обозначение на корпусе или в чертеже и допустимый угол при вершине зубцов. Кроме того, дюймовая нарезка может быть английского (BSW) или американского (UNC) образца, что меняет ее размеры.

Согласно российским стандартам, в метрической системе угол при вершине витков всегда составляет 60°, а в дюймовой он может быть равен 55°. Соответственно, гребни винтовой нарезки становятся более острыми, а их число на заготовках одинаковой длины увеличивается.

Однако многие изделия, применяемые сейчас в России, изготовлены по американскому образцу, где угол при вершине выступов равняется 60°. Об этом говорит буква G, нанесенная на корпус фитинга.

Дюйм не относится к метрической системе мер. Его размер соответствует 2,54 см, т. е. 25,4 мм.

Резьба цилиндрического типа

В резьбах цилиндрического типа все диаметры остаются неизменными на протяжении участка с нарезкой. С ее помощью соединяются детали и конструктивные элементы с одним размером. Все технические характеристики такой резьбы должны соответствовать ГОСТ 6357-81. Чтобы маркировать цилиндрическую резьбу на изделия с ней наносится специальные обозначения:

• G – обозначает, что данное соединение представляет собой цилиндрическую дюймовую резьбу.
• 1-3 – классы точности данного типа резьбового соединения.
• А, В – соответственно, наружное или внутреннее положение резьбы.
• LH – наносится тогда, когда выполнена левая резьба.

К примеру, если на поверхности крепежа нанесена маркировка G 1 ⅛” 2A- LH-25, можно понять, что это цилиндрическая резьба с размером наружного диаметра 1 ⅛ дюйма, с классом точности 2, наружная, левосторонняя, длиной нарезной части 25 мм.

Параметры соединения

Минимальный диаметр трубной резьбы составляет 1/16″ что соответствует 7,72 мм, максимальный — 6″ или 163,8 мм. Всего существует 16 типоразмеров, в зависимости от наружного диаметра соединения который измеряется по верхним гребням. Внутренний диаметр определяется по нижним точкам в противолежащих концах гребня.

Ещё одной ведущей характеристикой является шаг нарезки, который определяется дистанцией между соседними вершинами резьбы или впадинами. Шаг является одинаковым на любом отрезке соединения и измеряется количеством витков на один технический дюйм равный 25,4 мм. Данная характеристика также зависит от высоты профиля и равна половины разницы между внутренним и наружным диаметром.

Величина момента соединения UNC

Для обеспечения прочности резьбового соединения требуется соблюдать момент затяжки. Этот параметр для болтов типа UNC, а также гаек SAE можно увидеть в данной таблице:

 *1 Ньютон-метр (Н*м) равен примерно 0,1 кГм.

** Фунт силы-фут – британский и американский эквивалент Н*м.

Определение резьбового шага

Шаг у стандартизированной дюймовой резьбы определяется при помощи приспособлений и специализированных  техтаблиц. Это позволяет максимально точно определить расстояние между соседствующими витками резьбы или канавками.

При отсутствии специализированного оборудования и справочных материалов, резьбовой шаг можно определить самостоятельно. Простейший вариант, найти гайку с заранее известным размером шага, если она без усилий накручивается на резьбу, значит шаг у них одинаковый. Для варианта с внутренней резьбой можно воспользоваться болтом с известным шагом.

Рассчитать средний шаг резьбы можно линейкой с дюймовыми делениями. Далее можно действовать двумя способами. Подсчитать количество витков на 1 дюйм, и поделив его на 1 получить шаг в долях дюйма. Второй способ, измерить какой длины будет резьба с определенным заранее количеством витков, например, отсчитать 20 витков и измерить их длину, которую и поделить на 20. Такой метод подходит только для резьбы наружного типа.

Чтобы измерить  резьбовой шаг внутренней резьбы, на нее наносится краситель, после чего делается оттиск при помощи трубы подходящего диаметра. Далее измерения производятся таким же способом, как и для наружной резьбы.

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

Резьбы трубные — разновидности и характеристики

Современные нормативные акты утверждают, что в категорию трубных резьб попадают лишь три типа спиралевидных нарезок, а именно:

• Цилиндрический вариант – образуемый спиралеобразной канавкой треугольного профиля с углом в 55 градусов при вершине.
• Конический вариант – образуемый спиралеобразной канавкой аналогичного типа, нарезанной на пологом участке с конусностью 1:16
• Дюймовый вариант – образуемый спиралеобразной канавкой треугольного профиля с углом в 60 градусов при вершине, нарезанной на конической поверхности.

Причем последний вариант – дюймовый — не используется в производстве новых трубопроводов с конца прошлого века. В современных конструкциях используется либо цилиндрический, либо конический вариант. Причем цилиндрический вариант (G-тип) используется для стыковки водогазопроводных трубопроводов, а конический вариант (R-тип) применяется для стыковки нагруженных узлов в гидроприводах, топливопроводах или маслопроводах станков, самолетов или автомобилей.

Подробное описание G-типа и R-типа – именно такое обозначение трубной резьбы на чертежах характерно для цилиндрического и конического вариантов — будет представлено ниже по тексту. Классический дюймовый вариант – коническая резьба NPT типа – регламентированный ГОСТ 6111-52, в данной статье рассматриваться не будет, по причине неактуальности подобной информации.

Обзор резьбы трубной цилиндрического типа

Трубная цилиндрическая резьба, регламентируемая по ГОСТ 6357-81, нарезается на (или в) трубах диаметром от 7,723 миллиметра (соответствует 1/16 дюйма) до 163,83 миллиметра (соответствует 6 дюймам ровно). Общее количество оригинальных разновидностей (по диаметру) трубной резьбы соответствует 16 типоразмерам.

Впрочем, помимо диаметра, очень важной характеристикой для любой резьбы является еще и шаг нарезки – расстояние между двумя соседними вершинами профиля. Причем, как утверждает основной документ, которым регламентируется цилиндрическая резьба для трубы (ГОСТ 6211-81), шаг резьбовой нарезки измеряется не в миллиметрах, а по количеству витков, нарезанных на дюймовом (25,4 миллиметра) сгоне. И согласно этому определению и вышеупомянутому ГОСТу существует четыре варианта резьбового шага на 11, 14, 19 и 28 витков

И согласно этому определению и вышеупомянутому ГОСТу существует четыре варианта резьбового шага на 11, 14, 19 и 28 витков.

Таким образом, общее число типоразмеров, которым соответствует стандартная трубная цилиндрическая резьба G типа (ординарная, дюймовая резьба Витворта) равняется 64 единицам (четыре типоразмера по шагу для каждого из 16 типоразмеров по диаметру).

Обзор резьбы трубной конического типа

Трубная коническая резьба R-типа регламентируется ГОСТ 6211-81, в котором указано, что данный тип нарезки встречается на (или в) торцах труб в конусностью 1:16 и диаметрами от 1/16 дюйма (7,723 миллиметра) и до 6 дюймов (163,83 миллиметра).

Общее количество оригинальных резьбовых типоразмеров равняется 64 единицам: ведь трубная коническая резьба делится на такое же количество разновидностей, что и цилиндрический вариант (шестнадцать типоразмеров по диаметру увеличенных четырьмя типоразмерами по шагу резьбы для каждого диаметра).

Причем, как утверждает документ, которым стандартизируется резьба трубная дюймовая коническая — ГОСТ 6211 от 1981 года – число резьбовых ниток на дюйме сгона, в данном случае совпадает с аналогичным параметром типовой цилиндрической резьбы.

Совместимость резьбы конической и цилиндрической

Каждый из описанных выше вариантов основан на нарезке дюймовой резьбы British Standard Whitworth (резьбы Витворта). Поэтому сгоны, на которых накатана стандартная, цилиндрическая резьба трубная – обозначение BSW / BSPT в международном формате или G в отечественном – вкручиваются в муфты, внутри которых нарезана коническая резьба – обозначение BSW / BSPР в международном формате или R в отечественном

Тип 12 TPI

Следующая таблица ANSI B 1 1 на русском содержит размеры мелкой спецрезьбы унифицированного типа 12TP1:

В условном обозначении указывается диаметр наружный Dн, шаг TPI и тип резьбы UNC (крупная), UNF (мелкая) или UNEF (особо мелкая). Причем для малых диаметров до ¼ дюйма для обозначения размера используется целое число 0 … 12 без дробей с индексом N или # перед ним. Расшифровка производится по специальной таблице. Так как каждое число соответствует конкретному размеру.

Техника нарезки на металлической детали

Винтовая поверхность, образованная резцом, называется резьбой. Она обеспечивает важные задачи — с ее помощью элементы деталей могут перемещаться относительно друг друга, сочленяются или значительно уплотняются соединения в различных механических приспособлениях.

Чтобы понять, как нарезать резьбу на токарном станке, нужно проследить за процессом нарезки — он достаточно прост и понятен. Резец закрепляют в суппорте токарного станка. Он равномерно перемещается вдоль оси вращающейся детали. Заостренная вершина инструмента прорезает на поверхности детали винтовую линию.

Чтобы правильно установить и направить режущий инструмент, используют специальный шаблон, который размещают над болванкой. Резец располагают вдоль осевой линии станка. По образующемуся просвету определяют, насколько точно проводится нарезка резьбы.

Нарезание имеет свои характерные особенности:

• процесс формирования резьбы имеет некоторые особенности;
• материал, из которого изготовлена деталь, задает передний угол резца;
• величина угла зависит от вязкости, твердости и хрупкости металла;
• плоскости резца на задних боковых углах не должны тереться о нарезанные канавки;
• внутренняя резьба нарезается в уже расточенных или просверленных отверстиях.

Под каждый обрабатываемый материал предназначены определенные металлорежущие инструменты. Для болванок из стали используют резцы, пластины которых сделаны из твердых сплавов Т15К6, Т14К8, Т15К6, Т30К4. Для чугунных заготовок используют режущие инструменты с твердосплавными пластинами  ВК4, В2К, ВК6М, ВК3М.

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. Компания «Рокта» уже 15 лет на российском рынке. За это время мы охватили практически все города страны.

Что такое метрическая и дюймовая резьба

Перед тем, как разобраться с определением шага резьбы при помощи резьбомера, нужно выяснить, чем отличается метрическая резьба от дюймовой и наоборот? Резьбы по системе мер подразделяются на два основных вида:

• Метрические — используется на следующих видах крепежных деталей: болтах, винтах, гайках, шпильках и прочих. Метрический тип нарезки возник еще в Советском Союзе, и активно используется сегодня
• Дюймовые — это американский стандарт нарезки, с которым домашние мастера сталкиваются при работе с сантехническими изделиями. Однако дюймовая нарезка встречается не только на сантехнических приборах, но и крепежных элементах

Разберемся более детально в вопросе о том, чем отличается метрическая резьба от дюймовой, и где они применяются чаще всего.

Отличительная особенность метрической резьбы (ГОСТ 24705-91) в соответствующей форме профиля, имеющего вид равностороннего треугольника. Угол между вершинами этого треугольника равен 60 градусов, о чем уже упоминалось выше. Вершины или пики имеют тупую форму, то есть, выступы для сопряжения с винтом или гайкой срезаны. Для обозначения диаметра винта и шага резьбы используется единица измерения — миллиметры. Резьба такого типа может иметь крупный и мелкий шаг, что зависит от сферы применения соответствующих деталей. Детали с маленьким шагом используются преимущественно для регулировки, а также в устройствах, на которые воздействуют динамические нагрузки. Для обозначений крупной резьбы используется маркировка в виде буквы М и соответствующая цифра, например, 20. Это означает, что на заготовке нарезана метрическая резьба с диаметром 20 мм. Мелкая резьба на заготовке имеет аналогичное обозначение, только добавляется цифровое значение. Это значение указывает шаг резьбы, например, 1,5 мм. Ниже на фото представлена схема устройства метрической резьбы.

Кроме метрической, часто используется дюймовая резьба (ГОСТ 6111-52). Новички, которые не знают о существовании этих двух видов нарезки, сталкиваются с некоторыми трудностями. Чтобы понять, что это за трудности, рассмотрим конструктивные особенности дюймовой резьбы. В профиле она имеет аналогичную форму, как и метрическая, но ее основное отличие в измененном углу между вершинами. Этот угол равен 55 градусам, что и отличает ее по конструкции от метрической нарезки. Для обозначения размеров дюймовой резьбы используется единица измерения — дюймы. В 1 дюйме 25,4 мм, а для обозначения дюймов используется два штриха. Дюймовая резьба может также быть крупной и мелкой, и характеризуется количеством ниток на один дюйм. Закрутить гайку с метрической резьбой на деталь с дюймовой нарезкой не получится, как и наоборот.

Резьба дюймовая и метрическая бывают наружными и внутренними, а основными их техническими параметрами являются:

1. Шаг — это расстояние между двумя вершинами витков
2. Глубина — расстояние от вершины до основания
3. Угол профиля — это расстояние в градусах между боковыми частями профиля в плоскости оси
4. Наружный диаметр — размер заготовки в области наличия нарезки, измеряемый по вершинам витков
5. Внутренний диаметр — это расстояние, которое соответствует размеру цилиндра с присутствующими витками

Параметры резьбы

Когда известно отличие метрической резьбы от дюймовой нарезки, можно приступать к рассмотрению вопроса о том, как научиться пользоваться резьбомером. Хотя этот прибор имеет простую конструкцию, но далеко не каждый способен правильно произвести соответствующие измерения (к тому же многие не знают о том, что существует специальный инструмент). От правильности выполненных действий зависит эффективность соединения.

Дюймовые конические резьбы

Если требуется какая-то более прочная скрутка, то для этой цели оптимально подойдет коническая дюймовая насечка. Такую спираль используют чаще всего в трубопроводных магистралях с высоким давлением транспортируемой среды – газа или жидкостей. Также коническая нарезка хорошо зарекомендовала себя при скручивании металлических труб в подземных трассах магистралей, прокладываемых с большим заглублением.

При применении конических насечек места соединений должны обязательно герметизироваться мастиками, битумом или клеевыми составами. Обозначение для наружной винтовой конической нарезки – символ «R», внутренняя насечка обозначается группой символов «Rc». Конусообразная резьба выполняется на элементах конструкций, у которых конечный диаметр меньше начального, то есть, имеет в разрезе вид конуса. Именно из-за конусообразного тела изделия при скручивании элементов резьба деформируется, сжимается и расплющивается, что способствует наибольшей надежности соединения стальных или чугунных конструкций.

С помощью конусной дюймовой насечки соединяются элементы водопроводов, газопроводов и отопительных систем. Широко используется метрический конусный рельеф, отличительной особенностью которого является создание соединений с внешней конической насечкой и внутренней цилиндрической винтовой насечкой.

Основные параметры американской дюймовой резьбы

В технике, машиностроении, строительстве, применяется укрупненная американская резьба UNC, мелкая имеет маркировку UNF, а также очень мелкая стандарта UNEF. Они различаются количеством витков или ниток на один дюйм. Среди основных параметров, характеризующих эти резьбы, выделяют:

• Угол при вершине составляет 60 градусов, что соответствует аналогичному показателю у метрической резбы.
• Количество витков на 1 дюйм TPI, которое предлагается в виде 1”/ TPI в метрической резьбе этой величине соответствует шаг, измеряемый в миллиметрах.
• Наружный диаметр – самое дальнее расстояние между вершинами резьбовых гребней, лежащих друг напротив друга.
• Внутренний диаметр – аналогичное расстояние между впадинами резьбы.
• Направление – резьба может закручиваться вправо или влево.
• Профиль – разность межу наружным и внутренним диаметром указывает на высоту витка.
• Форма – американская дюймовая резьба бывает конического или цилиндрического типа.

Для удобства в работе есть необходимость перевести параметры дюймовой резьбы в метрические единицы. В этом поможет сведенная таблица размеров для каждого типа резьбы.

UNC

UNF

UNEF

Если диаметр резьбы меньше 1/4 дюйма, то такой размер обозначается числами в диапазоне от 0 до 12, перед которым ставится символ # или №. Каждому такому диаметру дюймовой резьбы соответствует его значение в миллиметрах из таблицы.

Коническая резьба NPT/NPTF: основные характеристики и стандарты

Внешний вид конической NPT резьбы Резьба NPT/NPTF (с англ. national pipe taper/national pipe tapered fuel) представляет собой американский стандарт на конусную трубную резьбу. Этот стандарт применятся к трубам и арматурным изделиям, которые изготовлены в США.

Конусная трубная резьба NPT соответствует ГОСТу 6111-52 «Резьба коническая дюймовая с углом профиля 60 градусов», который действует на территории большинства стран СНГ.

Национальная ассоциация по гидравлическим приводам Соединенных Штатов не советует использовать стандарты NPT и NPTF в гидравлике. Но несмотря на это применение этих стандартов очень распространено.

Схема NPT резьбы

Виды дюймовой резьбы:

• NPT – резьба с конусностью 1:16 и углом профиля 60°. Такая резьба соответствует стандартам ANSI B1.21.1, FED-STD-H28/7 .
• NPS – цилиндрическая резьба.
• NPTF – герметичная дюймовая резьба с углом профиля 60°, уплотнение происходит за счет смятия резьбы. Этот вид дюймовой резьбы соответствует стандартам SAE J476, ANSI B1.20.3, FED-STD-H28/8.

Основные параметры самых распространенных резьбовых соединений NPTF:

Основные параметры самых распространенных резьбовых соединений NPT:

Для создания NPT (NPTF) соединения применяются специальные резьбонарезные установки с метчиком (плашкой или резьбонарезной головой).

ПрофИнст Строй предлагает вашему вниманию оборудование, с помощью которого вы сможете качественно нарезать NPT (NPTF) резьбу на трубах и заготовках:

• Резьбонарезные головы от 1/2 до 2 дюймов. Предназначены для качественной высокопроизводительной нарезки резьбы. Безопасная и быстрая замена.
• Ручные резьбонарезные клуппы от 1/2 до 1.1/4 дюймов. Предназначены для нарезания трубной конической резьбы на водопроводных, электрических или газовых трубах. Обладает высокой производительностью и удобный в транспортировке.
• Ручные резьбонарезные клуппы от 1/2 до 2 дюймов. Могут широко использоваться при монтаже оборудования и в строительной промышленности, идеально подходят для повышения производительности труда, сокращения времени строительства, обеспечения его качества, а также снижения интенсивности труда.
• Электрические резьбонарезные станки от 1/2 до 2 дюймов. Высокопроизводительный резьбонарезной станок для мобильного и стационарного использования. Подходит для долговременной эксплуатации в интенсивном режиме в цехе и на стройплощадке, применяется при монтаже систем отопления и водоснабжения и в серийном производстве. Станок нарезает точную резьбу очень высокого качества.
• Электрические резьбонарезные станки от 1/2 до 3 дюймов. Станок предназначен для нарезки винтовой и цилиндрической резьбы на трубах. Используется для изготовления точных, надежных резьбовых соединений на трубах и болтах в соответствии с нормами. Он рассчитан на длительное промышленное использование.
• Электрические резьбонарезные станки от 1/2 до 4 дюймов. Станок предназначен для нарезки трубной и метрической резьбы. Используется для изготовления точных, надёжных резьбовых соединений на трубах и шпильках в соответствие с нормами.

Резьба NPT используется в соединениях с повышенными требованиями к герметичности. Соединения с такой резьбой способны выдерживать сильное давление циркулирующей среды по трубопроводу.

Чтобы купить оборудование для нарезания конической резьбы NPT (NPTF) на трубах, свяжитесь с менеджерами ПрофИнст Строй по контактным телефонам: +375 (17) 256-22-55, +375 (29) 602-00-80, +375 (29) 766-07-00, мы подробно расскажем об особенностях работы, устройстве и специфике данного типа оборудования.