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. 

соединение дюймовой резьбой

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.

Разновидности дюймовых резьб

Существует множество видов резьбовых соединений, размерностью которых являются дюймы, но среди них в России выделяют следующие основные виды:

  • Трубная цилиндрическая
  • Трубная коническая 

Каждая категории обладает своими особенностями. Цилиндрическая трубная резьба регулируется ГОСТом 6357-81. Размеры резьбы стандартизированы и занесены в специальную таблицу. Данные дюймовые резьбы, в первую очередь, отличаются более мелким шагом, что означает меньшее количество витков на один дюйм.

Таблица. Трубная цилиндрическая резьба. ГОСТ 6357-81.

Обозначение резьбы Число шагов z на длине 25,4 мм Шаг P Диаметр резьбы Рабочая высота профиля H1 Радиус закругления R H H/6
1-й ряд 2-й ряд наружный d = D средний d2 = D2 внут-ренний d1 = D1
1/16"
1/8"
- 28 0,907 7,723 7,142 6,561 0,580777 0,124557 0,871165 0,145194
9,728 9,147 8,566
1/4"
3/8"
- 19 1,337 13,157 12,301 11,445 0,856117 0,183603 1,284176 0,214029
16,662 15,806 14,950
1/2"


3/4"


5/8"


7/8"
14 1,814 20,955 19,793 18,631 1,161553 0,249115 1,742331 0,290389
22,911 21,749 20,587
26,441 25,279 24,117
30,201 29,039 27,877
1"


1 1/4"


1 1/2"


2"
1 1/8"


1 3/8"


1 3/4"
11 2,309 33,249 31,770 30,291 1,478515 0,317093 2,217774 0,369629
37,897 36,418 34,939
41,910 40,431 38,952
44,323 42,844 41,365
47,803 46,324 44,845
53,746 52,267 50,788
59,614 58,135 56,656
2 1/2"


3"


3 1/2"
2 1/4"


2 3/4"


3 1/4"


3 3/4"
65,710 64,231 62,752
75,184 73,705 72,226
81,534 80,055 78,576
87,884 86,405 84,926
93,980 92,501 91,022
100,330 98,851 97.372
106,680 105,201 103,722
4"


5"


6"
4 1/2"


5 1/2"
113,030 111,551 110.072
125,730 124,251 122,772
138,430 136,951 135,472
151,130 149,651 148,172
163,830 162,351 160,872
При выборе размеров резьб 1-й ряд следует предпочитать 2-му.
 

Вторым ее отличием является более скругленный профиль. Он способствует более плотному контакту витков друг к другу, что уменьшает вероятность образования течи при транспортировке жидкости через данное резьбовое соединение.

Нарезку трубной цилиндрической резьбы производят на трубах, диаметр которых не превышает 6 единиц дюйма. При величине труб свыше данного размера требуется применение высокоточного оборудования, что повышает производственные издержки. В этом случае эффективнее как с технологической, так и с финансовой точки зрения произвести крепеж труб методом сварки.

Трубная коническая резьба представлена ГОСТом 6211-81. Таблица размеров, пределы отклонений и величина нагрузок описаны данным стандартом. По типу профиля витков коническая резьба схожа с дюймовой, но имеет 2 довольно важных отличия.

Трубная коническая резьба. ГОСТ 6211-81.

Обозна-чение размера резьбы Шаг P Число шагов на длине
25,4 мм
H H1 C R Диаметры резьбы в основной плоскости Длина резьбы
d = D d2 = D2 d1 = D1 l1 l2
1/16" 0,907 28 0,870935 0,580777 0,145079 0,124511 7,723 7,142 6,561 6,5 4,0
1/8" 9,728 9,147 8,566
1/4" 1,337 19 1,283837 0,856117 0,213860 0,183541 13,157 12,301 11,445 9,7 6,0
3/8" 16,662 15,806 14,950 10,1 6,4
1/2" 1,814 14 1,741870 1,161553 0,290158 0,249022 20,955 19,793 18,631 13,2 8,2
3/4" 26,441 25,279 24,117 14,5 9,5
1" 2,309 11 2,217187 1,478515 0,369336 0,316975 33,249 31,770 30,291 16,8 10,4
1 1/4" 41,910 40,431 38,952 19,1 12,7
1 1/2" 47,803 46,324 44,845
2" 59,614 58,135 56,656 23,4 15,9
2 1/2" 75,184 73,705 72,226 26,7 17,5
3" 87,884 86,405 84,926 29,8 20,6
3 1/2" 100,330 98,851 97,372 31,4 22,2
4" 113,030 111,551 110,072 35,8 25,4
5" 138,430 136,951 135,472 40,1 28,6
6" 163,830 162,351 160,872

 

Прежде всего это то, что существует два типа углов профиля: 55 и 60 градусов. Второе различие - резьба нарезается по конусу, благодаря чему конические резьбы обладают таким качеством как самоуплотняемость (таблица со значениями конусности указана в справочной литературе). Поэтому крепежные соединения с помощью них не требуют использования дополнительных уплотняющих элементов: льняная нить, пряжа с суриком и прочее.

Маркировка и классы точности

Существует 3 класса точности резьбы: первая (самая грубая), вторая и третья (наиболее точная). Выбор того или иного класса зависит от 2-х факторов: размеры диаметра резьбы, взятого из таблицы, давления жидкости в трубопроводе. Чем выше класс резьбы, тем большее давление жидкости она сможет выдержать.

Размеры проверяют на соответствие определенному классу точности с помощью специальных калибров. Этот способ позволяет наиболее достоверно определить соответствие резьбой требуемых размеров, но он более трудоемкий. Такой метод эффективен в условиях многосерийного производства деталей, требующих наличие высокой точности. Когда серийность не столь велика и к точности не предъявляется повышенных требований, размеры резьб контролируются следующим образом:

  • Размеры наружного диаметра измеряют с помощью штангенциркуля, микрометра и других механических измерительных приборов. Затем показания сверяют со справочной таблицей.
  • Размеры шага определяют прикладыванием специальных гребенок, например дюймовый резьбомер. Затем полученное количество витков на дюйм соотносят со значением таблицы размеров дюймовой резьбы. Самый простой способ измерить шаг резьбы – взять линейку, отметить на ней 25,4 миллиметра и посчитать сколько витков входит в данный отрезок. Сразу отметим, что это способ наиболее грубый и не подходит для измерения резьбы с третьим и вторым классом точности.

резьбомер

Обозначение дюймовой резьбы в технической документации разберем на примере:

G 2” LH-2-40

Буква «G» означает, что резьба трубная цилиндрическая. Коническая трубная согласно Российским стандартам обознается буквой «К».

Цифра «2» указывает на размер наружного диаметра. Единицей измерения являются дюймы. Размеры резьбы и их варианты полностью регламентированы ГОСТами и занесены в специальные таблицы.

Буквы «LH» показывают, что резьба имеет левое направление завинчивания. Отсутствие данного обозначения указывает на правое направление.

Цифра «2» характеризует класс точности. Таблица пределов отклонений указана в ГОСТе.Цифра «40» - это размер, характеризующий длину завинчивания.

сантехнические изделия с дюймовой резьбой

Изготовление резьбы

Для получения дюймовой нарезки применяют 2 основных способа:

  • Накатка;
  • Нарезка.

Накатанные изготавливают с помощью специальных резьбонакатных роликов, профиль которых повторяет контур резьбы. Заготовку устанавливают между роликами, и витки резьбы накатываются в соответствии требуемым размерам.

Резьба, изготовленная данным способом, отличается более высокими механическими характеристиками по причине более плавного распределения волн напряжения между витками. Также накатка обладает высокой производительностью, что позволило ей найти обширное применение в массовом производстве.

Минусом метода накатывания является сложность изготовления роликов. Точность их должна быть на высоком уровне. В противном случае гарантировать требуемые размеры резьбы весьма затруднительно. Второй момент – материал роликов. Он должен обладать повышенными механическими свойствами. Обычно для этого применяют высоколегированные штампованные стали. Все это делает способ накатки весьма затратным с финансовой точки зрения.

Нарезанные резьбы более просты в изготовлении, но по механическим свойствам, особенно по пределу выносливости, заметно уступают накатанным. Связано это с наличием более острых кромок профиля и, соответственно, более высокого значения коэффициента напряжения. 

Изделие нарезают двумя способами:

  • Вручную.
  • Используя токарный станок.

При ручной резке используют метчик (для внутренней р.) и плашку (для наружной). Трубу зажимают. На ее конец одевается и навинчивается один из указанных типов подручного инструмента в зависимости от типа резьбы. Осуществляют резку. Для повышения чистоты и точности данный процесс повторяют.

На токарном станке алгоритм действий достаточно схожий. Только трубы зажимают не в тиски, а в патроне станка. Далее подводится резец, включается резьбовая подача и станок начинает процесс изготовления. Данный способ более эффективный по сравнению с ручной резкой, но требует от токаря определенной квалификации.

Оцените статью:
Рейтинг: 0/5 - 0 голосов
 

Ещё статьи по теме: