Размеры дюймовой резьбы: история, виды

СОДЕРЖАНИЕ

Размеры дюймовой резьбы – это стандартизированные параметры изделий. В России, как правило, этот вид крепления используют в соединениях труб. Но большое количество иной импортной продукции, такой как триммеры, газонокосилки, культиваторы и т. д., также собраны с применением дюймовой резьбы.

Такой крепеж имеет собственную систему маркировки, при этом на глаз сложно определить его характеристики. Для перевода размеров в дюймах в миллиметры используют специальные таблицы. Подробнее об особенностях дюймовой резьбы и ее размерах читайте в нашем материале.

История разработки и стандартизации дюймовой резьбы

В эпоху бурного развития НТП и широкомасштабного внедрения станков сформировался спрос на унификацию деталей. В итоге появились ГОСТы и международные стандарты. Стандартизатором-первопроходцем резьбовых изделий стал британский инженер-механик Джозеф Уитворт, который в 1841 г. создал «Систему унифицирования винтовых резьб», представив свой доклад на заседании Института гражданских инженеров.

История разработки и стандартизации дюймовой резьбы

Его идея состояла во введении для винтового крепежа конкретного размера общих мер резьбы – шаг (М), профиль, высота профиля (Н). Витворт предложил сделать угол профиля величиной 55?, а плотность витков в 1 дюйме связать с диаметром крепежного изделия. Вершины резьбовых витков, так же как основания впадин, нужно скруглить на ? Н исходного профиля метрической резьбы. К началу 1881-го концепцию изобретателя сделали британским стандартом Уитворта – BSW. Этому во многом поспособствовали ЖД-компании страны.

В США начали стандартизировать резьбовые изделия еще в 1864-м. Изготовитель металлорежущего инструмента У. Селлерс договорился с научным институтом Франклина о создании комиссии по разработке американских государственных стандартов. Причем он внес поправки к существующей системе BSW, точнее, предложил сменить размеры дюймовой резьбы.

Новатор полагал, что ∠55? нужно округлить до 60?, чтобы легче было его мерить. Резьбовое соединение при этом станет более надежным. Еще он высказал идею винтовой нарезки с плоскими вершинами витка и основаниями впадин. Мотивом послужило то, что округление этих зон по методу Витворта снижало прочность резьбовых соединений из-за несоразмерности болтов и гаек.

Читайте также: «Нарезание внутренней резьбы»

После утверждения системы Институтом автор теории порекомендовал использовать ее как основной стандарт, а именно прямые края профиля винтовой резьбы должны создавать ∠60?, а плоскости вершин и впадин – не иметь скруглений и составлять ? шага.

В конце XIX века эта система стала госстандартом в США. А далее распространилась во всем мире благодаря широкому внедрению станков, выпускаемых американцами и поставляемых в другие страны. Кроме того, стандартизация снижала себестоимость изготовления крепежа.

Работа над формированием системы, унифицирующей размеры дюймовых резьб, была завершена в 1964-м. И сделали это в ISO (International Organization for Standardization). В этой категории международных норм отражены все требования к надежности и качеству винтовых крепежных элементов. До сих пор стандарт ISO имеет лишь рекомендательный характер. Но несмотря на это около сотни стран сделали этот документ национальным эталоном. В конце концов на конференции, проведенной в Нью-Дели, всеобщее признание получили 2 системы резьб – метрическая (ISO) и дюймовая (ISO).

Позднее практика показала, что резьбовые элементы, произведенные по метрической системе, гораздо хуже изготовленных по дюймовой. Поэтому в 1970-м сотрудники IFI (Индепенденс, штат Огайо, США) вышли с предложением создать одну, но совершенную теорию измерений. И в следующем (1971) году ими был создан основной проект Оптимальной метрической системы.

Читайте также: «Технология сварки сталей»

Помимо этого, специалисты предложили эталонный профиль для нарезки крепежа, который применяют в авиации и космонавтике, а также для изготовления изделий с высокой эксплуатационной прочностью. Эту идею внесли в систему ANSI (входит в ISO), которая сейчас является международным метрическим стандартом.

Общая характеристика дюймовой резьбы

У нас в стране дюймовая (иначе – трубная) нарезка крепежа обычно применяется в изготовлении водопроводов. Ее наносят на трубы из металла или пластика, используют в технической оснастке США и Японии. Остальное оборудование рассчитано на метрические резьбы. А значит, при покупке труб нужно приобретать и подходящие для них крепления. Иначе говоря, для дюймовой резьбы не подойдет метрический крепежный элемент.

Общая характеристика дюймовой резьбы

Диаметр (наружный/внутренний размер) дюймовой резьбы – это не самый главный показатель. Есть еще шаг, глубина и угол профиля. При этом расстояния между витками принято мерить в нитках. Расчет идет с учетом резьбовых канавок, которые нанесены на мерный кусок соответствующей трубы.

Есть четыре вида резьбонарезных соединений, измеряющихся в дюймах, которые имеют разные рабочие параметры.

  • Цилиндрическая резьба американского стандарта UTS. Вначале она распространилась лишь в Канаде и Соединенных Штатах, а позднее – во всем мире. Из этой категории особо популярна UNC-резьба, которая имеет крупный шаг, и UNF – с мелкой нарезкой. Она имеет угол профиля 60?.
  • Британская цилиндрическая резьба стандарта BSW имеет сокращенный шаг витка и профиль, идентичный BSF, где угол при вершине составляет 55?.
  • Для трубных резьбовых соединений используется резьба конической формы NPT и цилиндрическая нарезка NPS. У них стандартный угол профиля 55?. Российские производители изготовляют этот тип соединений согласно ГОСТ 6111-52.
  • Наибольшей популярностью пользуется резьба унифицированного типа UNC, характерная для оборудования из США, Канады, КНР и прочих азиатских стран. Основное отличительное свойство, которое надо учитывать при работе с дюймовыми резьбами UNC, – нужны размеры монтажных ключей, отличные от метрического образца.

Читайте также: «Сварка медных проводов: разбираемся в технологии»

Производителям надо учесть, что техническое задание обычно предусматривает метизы разного формата. Поэтому крепеж и подбирают по техническим характеристикам. Согласно ГОСТу существует шесть основных параметров дюймовых резьбовых соединений:

  • Наружный диаметр – максимальный отступ между противоположными гребнями резьбы. Он измеряется обычным штангенциркулем.
  • Внутренний диаметр – аналогичное расстояние между диаметрально расположенными впадинами винтовой нарезки.
  • Шаг резьбы – промежуток между гребнями (или углублениями) нарезных соединений, который повлияет на количество витков в мерном отрезке. Витки должны равномерно, с одним шагом, наноситься по стандарту на всю поверхность резьбовых участков. В противном случае детали не соединятся.
  • По форме резьбы могут быть коническими или цилиндрическими. В последних размер диаметра дюймовой резьбы (в мм) неизменен, а в первых – постепенно сокращается по ходу к внешней части.
  • Направление нарезки. По удалению выступа относительно оси наблюдателя винтовые линии бывают правые и левые.
  • Профиль – высота витков резьбы, является разностью наружного диаметра и внутреннего.

Дюймовая резьба крепежных элементов, ее размеры и соответствие ключевых параметров по нормам UNC отражает следующая таблица.

Типоразмер

Наружный диаметр, дюймов

Наружный диаметр, мм

Диаметр сверления, мм

Число витков на дюйм

Шаг, мм

N 1 – 64 UNC

0,073

1,854

1,50

64

0,397

N 2 – 56 UNC

0,086

2,184

1,80

56

0,453

N 3 – 48 UNC

0,099

2,515

2,10

48

0,529

N 4 – 40 UNC

0,112

2,845

2,35

40

0,635

N 5 – 40 UNC

0,125

3,175

2,65

40

0,635

N 6 – 32 UNC

0,138

3,505

2,85

32

0,794

N 8 – 32 UNC

0,164

4,166

3,50

32

0,794

N 10 – 24 UNC

0,190

4,826

4,00

24

1,058

N 12 – 24 UNC

0,216

5,486

4,65

24

1,058

1/4″ – 20 UNC

0,250

6,350

5,35

20

1,270

5/16″ – 18 UNC

0,313

7,938

6,80

18

1,411

3/8″ – 16 UNC

0,375

9,525

8,25

16

1,587

7/16″ – 14 UNC

0,438

11,112

9,65

14

1,814

1/2″ – 13 UNC

0,500

12,700

11,15

13

1,954

9/16″ – 12 UNC

0,563

14,288

12,60

12

2,117

5/8″ – 11 UNC

0,625

15,875

14,05

11

2,309

3/4″ – 10 UNC

0,750

19,050

17,00

10

2,540

7/8″ – 9 UNC

0,875

22,225

20,00

9

2,822

1″ – 8 UNC

1,000

25,400

22,25

8

3,175

1 1/8″ – 7 UNC

1,125

28,575

25,65

7

3,628

1 1/4″ – 7 UNC

1,250

31,750

28,85

7

3,628

1 3/8″ – 6 UNC

1,375

34,925

31,55

6

4,233

1 1/2″ – 6 UNC

1,500

38,100

34,70

6

4,233

1 3/4″ – 5 UNC

1,750

44,450

40,40

5

5,080

2″ – 4 1/2 UNC

2,000

50,800

46,30

4,5

5,644

2 1/4″ – 4 1/2 UNC

2,250

57,150

52,65

4,5

5,644

2 1/2″ – 4 UNC

2,500

63,500

58,50

4

6,350

2 3/4″ – 4 UNC

2,750

69,850

64,75

4

6,350

3″ – 4 UNC

3,000

76,200

71,10

4

6,350

3 1/4″ – 4 UNC

3,250

82,550

77,45

4

6,350

3 1/2″ – 4 UNC

3,500

88,900

83,80

4

6,350

3 3/4″ – 4 UNC

3,750

95,250

90,15

4

6,350

4″ – 4 UNC

4,000

101,600

96,50

4

6,350

Учтите, что при выборе резьбового крепежа нужно сверить его характеристики с чертежами, техническим заданием и остальными документами.

Резьба цилиндрического типа

Диаметры такой нарезки одинаковы на всем участке нанесения витков. Резьба-цилиндр соединяет конструктивные детали равного размера. Ее параметры при производстве согласуются с ГОСТ 6357-81.

Резьба цилиндрического типа

Для маркировки цилиндрической резьбы на крепеже используются специальные символы:

G – соединение имеет форму трубной дюймовой нарезки.

1-3 – класс точности резьбового соединения.

А, В – внешнее, внутреннее (соответственно) размещение резьбы.

LH – обозначение левосторонней винтовой нарезки.

Приведем пример. Маркировка крепежа «G 1 ?” 2A- LH-25» обозначает следующее: цилиндрическая резьба с внешним d = 1?” имеет 2-й класс точности, является левосторонней и наружной, длина резьбовой части – 25 мм.

Резьба конического типа

Рабочая поверхность крепежа такого вида сужается по направлению к краю (ГОСТ 6211-81). Профиль резьбы – стандартный равносторонний треугольник с закруглением вершины, что совпадает с формой дна канавки. Это обеспечивает надежные винтовые соединения деталей.

Резьба конического типа

Существует и другой вид резьб конического типа с иной формой витков (ГОСТ 6111-52). Их применяют для соединения конструкций с высокими рабочими нагрузками. В технической документации для них используется маркировка К.

Способы определения резьбового шага

Стандартный отступ между витками, которые имеет резьба дюймовая UNF разного типа, можно измерить подходящим инструментом (эти размеры содержит и техническая таблица). Эти данные помогут точно рассчитать резьбовые шаги (РШ).

Если нет специальных приспособлений или справочной литературы, нужный параметр можно измерить и собственноручно. Элементарный способ – накрутить на винт гайку известного размера. Если процесс идет легко, значит характеристики изделий идентичны. Для измерения внутренней резьбы используют болты с уже определенным шагом.

Читайте также: «Дуговая сварка в защитном газе: суть процесса»

Можно замерить средний РШ линейкой с дюймовой шкалой, а дальше применить один из следующих вариантов:

  1. Определить, сколько витков приходится на дюйм. В итоге получается резьбовой шаг в линиях (дюймовых долях). 
  2. Измерить длину резьбы с заранее известным количеством нарезанных витков (допустим, их там 20 штук) и результат разделить на 20. Этот способ применяют только для наружных резьб.

Для определения РШ внутренней нарезки ее нужно окрасить и просто сделать оттиск, используя трубу такого же диаметра. Дальнейший расчет проводят так же, как в предыдущей операции с внешней резьбой.

Соответствие метрической и дюймовой резьбы

Основной критерий, который различает эти резьбовые формы, – их профиль. В метрическом формате треугольник имеет ∠60?, в дюймовом – ∠55?. Вдобавок способ измерения в данных системах тоже отличается: в первом случае – это миллиметр, а во втором – используется дюйм и его доли. Поскольку часто возникают сложности с соотношением технических характеристик, которые имеют метрические и дюймовые резьбы, и разработана специальная таблица адаптации размеров резьб.

Таблица соответствия метрических и дюймовых размерностей

Диаметр наружный, мм 

шаг резьбы

Резьба

 Диаметр внутренний, мм

Дюймовая 

G, R

Метрическая

Дюймовая 

ORFS, UNF, JIC

Дюймовая 

NPTF, NPSM

9,3-9,7

28 ниток

1/8 "

     

8,5-8,9

9,3-9,7

29 ниток

     

1/8 "

8,5-8,9

9,7-9,9

х 1,5

 

М 10x1,5

   

8,2-8,6

10,9-11,1

20 ниток

   

7/16 "-20

 

9,7-10,0

11,6-11,9

х 1,5

 

M 12x1,5

   

10,2-10,6

12,4-12,7

20 ниток

   

1/2 "-20

 

11,3-11,6

12,9-13,1

19 ниток

1/4 "

     

11,4-11,9

12,9-13,1

18 ниток

     

1/4 "

11,4-11,9

13,6-13,9

х 1,5

 

М 14x1,5

   

12,2-12,6

14,0-14,25

18 ниток

   

9/16 "-18

 

12,7-13,0

15,6-15,9

х 1,5

 

М 16x1,5

   

14,2-14,6

16,3-16,6

19 ниток

3/8 "

     

14,9-15,4

16,3-16,6

18 ниток

     

3/8 "

14,9-15,4

17,2-17,5

 16 ниток

   

11/16 "-16

 

15,8-16,0

17,6-17,9

х 1,5

 

M 18x1,5

   

16,2-16,6

18,7-19,0

16 ниток

   

3/4 "-16

 

17,3-17,6

19,6-19,9

х 1,5

 

М 20х1,5

   

18,2-18,6

20,5-20,7

16 ниток

   

13/16 "-16

 

18,8-19,3

20,5-20,9

14 ниток

1/2 "

   

1/2 "

18,6-19,0

21,6-21,9

х 1,5

 

М 22x1,5

   

20,2-20,6

22,0-22,2

14 ниток

   

7/8 "-14

 

20,2-20,5

22,6-22,9

14 ниток

5/8 "

   

5/8 "

20,6-21,0

23,6-23,9

х 1,5

 

М 24x1,5

   

22,2-22,8

25,1-25,4

14 ниток

   

1 "-14

 

23,6-23,8

25,6-25,9

х 1,5

 

M 26x1,5

   

24,2-24,6

26,1-26,4

14 ниток

3/4 "

   

3/4 "

24,1-24,5

26,6-26,9

12 ниток

   

1,1 / 16 "-12

 

24,3-24,7

29,6-29,9

х 2

 

M 30x2

   

27,4-27,8

29,8-30,1

12 ниток

   

1,1 / 16 "-12

 

27,6-27,9

29,6-29,9

х 1,5

 

М 30х1,5

   

28,2-28,6

31,6-31,9

х 2

 

M 32x2

   

29,4-29,9

33,0-33,2

11 ниток

1 "

     

30,3-30,8

33,0-33,3

12 ниток

   

1,5 / 16 "-12

 

30,8-31,2

32,9-33,4

11,5 ниток

     

1 "

30,3-30,8

35,6-35,9

х 2

 

M 36x2

   

33,4-33,8

36,1-36,4

12 ниток

   

1,7 / 16 "-12

 

34,4-34,7

37,6-37,9

х 1,5

 

M 38x1,5

   

36,2-36,6

40,9-41,2

12 ниток

   

1,5 / 8 "-12

 

38,7-39,1

41,6-41,9

х 2

 

M 42x2

   

39,4-39,8

41,5-41,9

11 ниток

1,1 / 4 "

     

39,0-39,5

41,4-42,0

11 ниток

     

1,1 / 4 "

39,2-39,6

42,5-42,7

16 ниток

   

1,11 / 16 "-16

 

40,7-41,0

44,6-44,9

х 2

 

M 45x2

   

42,4-42,8

44,6-44,9

х 1,5

 

М 45x1,5

   

43,2-43,6

47,3-47,6

12 ниток

   

1,7 / 8 "-14

 

45,1-45,5

47,4-47,8

11 ниток

1,1 / 2 "

     

44,8-45,3

47,3-47,9

11,5 ниток

     

1,1 / 2 "

45,1-45,5

51,6-51,9

х 2

 

M 52x2

   

49,4-49,6

51,6-51,9

х 1,5

 

M 52x1,5

   

50,2-50,6

59,2-59,6

11 ниток

2 "

     

56,2-56,6

63,1-63,4

12 ниток

   

2 "-12

 

61,1-61,4

У нас в стране дюймовая нарезка обычно применяется при сборке труб, используется в фитингах из пластика, металла. Она дает надежное и герметичное соединение трубопроводов, которое надолго обеспечивает передачу жидкости на расстояния. Дюймовая резьба (ее размеры в мм, наружный/внутренний диаметр приведены в таблице выше) соответствует общепринятым стандартам качества, поэтому ее характеристики всегда должны присутствовать в ТЗ и техдокументации.

Размеры дюймовой резьбы

Оцените, пожалуйста, статью

Всего оценок: 2, Средняя: 5
5
5
1
2
Чертеж по индивидуальным размерам Чертеж по
индивидуальным
размерам
Скачать прайс Скачать прайс