Казалось бы что в трубах сложного? Соединяй и крути… Но, если вы не сантехник и не инженер с профильным образованием, то обязательно возникнут вопросы за ответами на которые придется идти куда глаза глядят. А глядят они скорее всего первым делом в интернет )
Ранее мы уже говорили о диаметрах металлических труб в этом материале . Сегодня же попробуем внести ясность в резьбовые соединения труб различного назначения. Мы постарались не загромождать статью определениями. Базовую терминологию содержит ГОСТ 11708-82 с которым каждый может ознакомиться самостоятельно.
Американская дюймовая резьба, размеры сечений
Унифицированные дюймовые резьбы стандарта UN (UNC, UNF и UNEF) широко распространены в Америке и Канаде, где действует дюймовая система измерений. Здесь этот стандарт является основным для болтов, винтов, гаек и многих других крепежных деталей, используемых в машиностроении. Их изготовление регламентируется и контролируется организациями ASME и ANSI.
Американская резьба имеет тот же профиль с углом при вершине
60°
, что и метрическая стандарта ISO, но ее основные параметры выражены не в миллиметрах, а в дюймах.
В зависимости от частоты витков она также бывает крупная (основная) UNC, мелкая UNF и супермелкая UNEF. Число витков на дюйм именуется шагом TPI, тогда как в метрике под шагом подразумевается расстояние между соседними вершинами винтовой линии Р (мм).
Эти параметры связаны соотношением: Р = 1″/ TPI (напомним, что 1″ = 25,4 мм).
Условные обозначения
В обозначении резьбы указывается ее наружный диаметр – D
, за которым следует шаг –
TPI
(количестве ниток на дюйм) и ее тип –
UNC
или
UNF
.
Для диаметров менее 1/4″
размер обозначается целым числом от
0 до 12
, которое стоит после символа
#
или
№
.
Каждому числу соответствует определенный наружный D, точное значение которого можно посмотреть в справочной таблице. Для всех остальных диаметров выше 1/4″ эта величина выражена в дюймах.
Американская резьба с крупным шагом – UNC
| Размер резьбы | Число ниток на дюйм | D — наружный диаметр | Dp — средний диаметр | Di — внутренний диаметр | Шаг резьбы, мм | |
| дюймы | мм | миллиметры | ||||
| #1 | 1,85 | 64 | 1,85 | 1,6 | 1,42 | 0,40 |
| #2 | 2,18 | 56 | 2,18 | 1,89 | 1,69 | 0,45 |
| #3 | 2,51 | 48 | 2,51 | 2,17 | 1,94 | 0,53 |
| #4 | 2,84 | 40 | 2,84 | 2,43 | 2,16 | 0,64 |
| #5 | 3,17 | 40 | 3,18 | 2,76 | 2,49 | 0,64 |
| #6 | 3,50 | 32 | 3,51 | 2,99 | 2,65 | 0,79 |
| #8 | 4,16 | 32 | 4,17 | 3,65 | 3,31 | 0,79 |
| #10 | 4,83 | 24 | 4,83 | 4,14 | 3,68 | 1,06 |
| #12 | 5,49 | 24 | 5,49 | 4,8 | 4,34 | 1,06 |
| 1/4 | 6,35 | 20 | 6,35 | 5,52 | 4,98 | 1,27 |
| 5/16 | 7,94 | 18 | 7,94 | 7,02 | 6,41 | 1,41 |
| 3/8 | 9,53 | 16 | 9,53 | 8,49 | 7,81 | 1,59 |
| 7/16 | 11,1 | 14 | 11,11 | 9,93 | 9,15 | 1,81 |
| 1/2 | 12,7 | 13 | 12,70 | 11,43 | 10,58 | 1,95 |
| 9/16 | 14,3 | 12 | 14,29 | 12,91 | 12,00 | 2,12 |
| 5/8 | 15,9 | 11 | 15,88 | 14,38 | 13,38 | 2,31 |
| 3/4 | 19,1 | 10 | 19,05 | 17,40 | 16,30 | 2,54 |
| 7/8 | 22,2 | 9 | 22,23 | 20,39 | 19,17 | 2,82 |
| 1 | 25,4 | 8 | 25,40 | 23,34 | 21,96 | 3,18 |
| 1 1/8 | 28,6 | 7 | 28,58 | 26,22 | 24,65 | 3,63 |
| 1 1/4 | 31,8 | 7 | 31,75 | 29,39 | 27,82 | 3,63 |
| 1 3/8 | 34,9 | 6 | 36,93 | 32,17 | 30,34 | 4,23 |
| 1 1/2 | 38,1 | 5 | 38,10 | 35,35 | 33,52 | 4,23 |
| 1 3/4 | 44,4 | 5 | 44,45 | 41,15 | 38,95 | 5,08 |
| 2 | 50,8 | 4 1/2 | 50,80 | 47,13 | 44,69 | 5,64 |
| 2 1/4 | 57,1 | 4 1/2 | 57,15 | 53,48 | 51,04 | 5,64 |
| 2 1/2 | 63,5 | 4 | 63,50 | 59,38 | 56,63 | 6,35 |
| 2 3/4 | 69,9 | 4 | 69,85 | 65,73 | 62,98 | 6,35 |
| 3 | 76,2 | 4 | 76,20 | 72,08 | 69,33 | 6,35 |
| 3 1/4 | 82,5 | 4 | 82,55 | 78,43 | 75,68 | 6,35 |
| 3 1/2 | 88,9 | 4 | 88,9 | 84,78 | 75,68 | 6,35 |
| 3 3/4 | 95,2 | 4 | 95,25 | 91,13 | 88,38 | 6,35 |
| 4 | 101,6 | 4 | 101,60 | 97,48 | 94,73 | 6,35 |
Американская резьба с мелким шагом – UNF
| Размер резьбы | Число ниток на дюйм | D — наружный диаметр | Dp — средний диаметр | Di — внутренний диаметр | Шаг резьбы | |
| дюймы | мм | миллиметры | ||||
| #0 | 1,52 | 80 | 1,52 | 1,32 | 1,18 | 0,32 |
| #1 | 1,85 | 72 | 1,85 | 1,63 | 1,47 | 0,35 |
| #2 | 2,18 | 64 | 2,18 | 1,93 | 1,76 | 0,40 |
| #3 | 2,51 | 56 | 2,51 | 2,22 | 2,02 | 0,45 |
| #4 | 2,84 | 48 | 2,84 | 2,50 | 2,27 | 0,53 |
| #5 | 3,17 | 44 | 3,18 | 2,80 | 2,55 | 0,58 |
| #6 | 3,51 | 40 | 3,51 | 3,09 | 2,82 | 0,63 |
| #8 | 4,17 | 36 | 4,17 | 3,71 | 3,4 | 0,71 |
| #10 | 4,83 | 32 | 4,83 | 4,31 | 3,88 | 0,79 |
| #12 | 5,49 | 28 | 5,49 | 4,90 | 4,40 | 0,91 |
| 1/4 | 6,35 | 28 | 6,35 | 5,76 | 5,37 | 0,91 |
| 5/16 | 7,94 | 24 | 7,94 | 7,25 | 6,79 | 1,06 |
| 3/8 | 9,53 | 24 | 9,53 | 8,84 | 8,38 | 1,06 |
| 7/16 | 11,1 | 20 | 11,11 | 10,29 | 9,74 | 1,27 |
| 1/2 | 12,7 | 20 | 12,70 | 11,87 | 11,33 | 1,27 |
| 9/16 | 14,3 | 18 | 14,29 | 13,37 | 12,76 | 1,41 |
| 5/8 | 15,9 | 18 | 15,88 | 14,96 | 14,35 | 1,41 |
| 3/4 | 19,1 | 16 | 19,05 | 18,02 | 17,33 | 1,59 |
| 7/8 | 22,2 | 14 | 22,23 | 21,05 | 20,26 | 1,81 |
| 1 | 25,4 | 12 | 25,40 | 24,03 | 23,11 | 2,12 |
| 1 1/8 | 28,6 | 12 | 28,58 | 27,20 | 26,28 | 2,12 |
| 1 1/4 | 31,8 | 12 | 31,75 | 30,38 | 29,46 | 2,12 |
| 1 3/8 | 34,9 | 12 | 34,93 | 33,55 | 32,63 | 2,12 |
| 1 1/2 | 38,1 | 12 | 38,10 | 36,73 | 35,81 | 2,12 |
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.
Достоинством инструмента является простота и технологичность конструкции, а также высокая точность нарезки и возможность работы за счет самоподачи. Сложностью является необходимость приложения больших сил резания и сил трения, трудности с удалением стружки.
В зависимости от конструкции метчики UNF/UNC подразделяются на:
- ручные или слесарные;
- машино-ручные;
- машинные;
- гаечные и другие.
Дюймовая резьба — таблица, размеры, виды
Крепеж с помощью резьбы известен еще со времен античности. Ученые до сих пор находят остатки деталей, внешне напоминающих современные винты и гайки. Но наибольшее распространение резьба получила во времена промышленной революции 18-го века.
Первоначально распространению разъемного резьбового соединения мешало отсутствие стандартизации, что лишало возможности обеспечения взаимозаменяемости изделий. Решил данную проблему талантливый английский инженер Чарльз Витворт. Он разработал единую систему размеров и обозначения, использовав для этого английский дюйм.
Так появилась на свет дюймовая резьба. А все размеры занесены в таблицу по ГОСТ.
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.
Соответствие двух систем обозначений
Метрическая и дюймовая резьба имеют относительно небольшое количество отличий. Примером назовем следующие признаки:
- Форма профиля резьбового гребня.
- Порядок определения диаметра и шага расположения витков.
Для обозначения основных параметров применяются различные единицы измерения. Рассматривая трубный дюйм в миллиметрах следует учитывать, что показатель не стандартный, составляет 3,324 см. Поэтому дюймовые резьбы в миллиметрах с нестандартным обозначением ¾ в пересчете на метрическое обозначение составляет 25 мм. Перевод проводится довольно часто, так как диаметральный размер важен при выборе фитингов и других элементов. Таблица дюймовых и метрических резьб встречается в специальных справочниках.
Отличия дюймовой резьбы от метрической
Стоит учитывать тот момент, что не многие варианты исполнения метрических и дюймовых витков сопрягаются. Именно поэтому в большинстве случаев перевод выполняется для определения диаметрального размера изделия, на котором проводится нарезание соединительной поверхности.
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:
- 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.
- Дюймовая резьба британского стандарта – BSW . Резьба с мелким шагом называется BSF (British Standard Fine). Угол при вершине у такой резьбы 55 градусов.
- 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
| 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 |
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**
| 1/4 | 12± 3 | 9±2 |
| 5/16 | 25 ± 6 | 18± 4,5 |
| 3/8 | 47± 9 | 35 ± 7 |
| 7/16 | 70± 15 | 50± 11 |
| 1/2 | 105± 20 | 75±15 |
| 9/16 | 160 ± 30 | 120± 20 |
| 5/8 | 215± 40 | 160 ± 30 |
| 3/4 | 370 ± 50 | 275 ± 37 |
| 7/8 | 620± 80 | 460 ± 60 |
| 1 | 900 ± 100 | 660 ± 75 |
| 11/8 | 1300 ± 150 | 950 ± 100 |
| 1 1/4 | 1800 ±200 | 1325 ±150 |
| 1 3/8 | 2400 ± 300 | 1800 ± 225 |
| 1 1/2 | 3100 ± 350 | 2300 ± 250 |
Источник: https://avto-bolt.ru/dyuymovaya-rezba/
Технологии нарезки
Резьба трубная цилиндрическая, которая относится к дюймовому типу (как внутренняя, так и наружная), может нарезаться ручным или механическим методом.
Нарезка резьбы вручную
Нарезание резьбы при помощи ручного инструмента, в качестве которого используется метчик (для внутренней) или плашка (для наружной), выполняется в несколько шагов.
- Обрабатываемая труба зажимается в тисках, а используемый инструмент фиксируется в воротке (метчик) или в плашкодержателе (плашка).
- Плашка надевается на конец трубы, а метчик вставляется во внутреннюю часть последней.
- Используемый инструмент вворачивается в трубу или навинчивается на ее конец посредством вращения воротка или плашкодержателя.
- Чтобы сделать результат более чистым и точным, можно повторить процедуру нарезания несколько раз.
Нарезка резьбы на токарном станке
Механическим способом трубная резьба нарезается по следующему алгоритму:
- Обрабатываемая труба зажимается в патроне станка, на суппорте которого фиксируется резьбонарезной резец.
- На конце трубы, используя резец, снимают фаску, после чего выполняют настройку скорости перемещения суппорта.
- После подведения резца к поверхности трубы на станке включают резьбовую подачу.
Следует иметь в виду, что резьба дюймовая нарезается механическим методом с помощью токарного станка только на трубных изделиях, толщина и жесткость которых позволяют это сделать. Выполнение трубной дюймовой резьбы механическим способом позволяет получать качественный результат, но применение такой технологии требует от токаря соответствующей квалификации и наличия определенных навыков.
