Дюймовая резьба: таблица соответствия размеров в мм, шаг, обозначения, ГОСТ и маркировки

Основные моменты

Небольшая историческая справка, чтобы понять, почему так важны стандарты, и почему весь мир производит продукцию, которая им соответствует. До второй половины 16 века еще не было изобретено резьбонарезного станочного оборудования, поэтому все винты, которые применялись в редких конструкциях, были созданы вручную. Соответственно, изготовитель сам выбирал удобный отступ по виткам, поскольку добивался соответствия показателям нарезки на деталь. Ему не нужно было, чтобы данный крепеж еще к чему-то подходил. Но в 1568 году был создан первый станок, который модернизировал весь процесс и позволил ввести крепежные пары с резьбой в производство. Координация поступательного движения была зафиксирована, поэтому изначально был только один типоразмер, соответственно, маркировка не требуется. С развитием технологии появилась потребность в разных вариантах пар «болт + гайка», чтобы они могли скреплять более мелкие или, напротив, крупные соединения. Тогда станки постепенно совершенствовались – улучшился привод (изначально он был ножной, с ходом времени – электрический), а также появилась возможность настраивать резьбонарезные режимы, а именно: глубину врезки, расстояние между витками.

И только в 18 веке, который назван индустриальным, крепежные инструменты получили такое распространение и многообразие, что нельзя было допускать разнокалиберного производства, нужно было все унифицировать. Потребность исходила именно из нужд строительства, поэтому производители постепенно сошлись на одних принятых стандартах. Но несмотря на различия в двух системах исчисления есть стандартные параметры, по которым и происходит сверка типоразмеров и маркировка. Конкретно это:

• Длина болта (шурупа и пр.) и расстояние нанесения витков.
• Количество спиралей – устройство может быть однозаходным и многозаходным.
• Внутренний диаметр под дюймовую резьбу. Берутся две самые глубокие точки (это дно канавок), которые расположены напротив, например, в гайке или в трубе, других деталях для соединения. Это и будет d (стандартное обозначение в формулах).
• Внешний, или D. Он же – наружный. Для его измерения нужно зафиксировать отрезок, который образуется между двумя наиболее выпирающими ступенями, которые расположены параллельно.
• Направление – здесь все просто, бывает правосторонняя и левосторонняя нарезка. Правый вариант распространен, используется намного чаще как при машиностроении, так и в быту, например, при обычном завинчивании пробки на горлышко бутылки. К слову, на этом примере тоже можно рассматривать и изучать нанесение резьбы. Левая тоже применяется, но реже, преимущественно в тех случаях, когда само вращение элемента рассчитано в ту же сторону (чтобы предотвратить развинчивание). Данные крепежи отмечены спецзнаками, применяются в ходовой части автомобиля, при креплении педалей велосипеда, в разных инструментах и станках.
• Профиль. Это геометрическая форма, которую имеет нарезка. Концы гребней могут быть острые, тогда получается треугольник в сечении, или с усеченным конусом, прямоугольником. Чтобы наиболее наглядно это увидеть, если есть желание, можно взять болт и разрезать его вдоль, затем посмотреть на разрез или сделать его отпечаток. Но так как стандарты дюймовых резьб представлены в маркировках, достаточно найти обозначение в дюймах в сопроводительной документации. А мы покажем это на схематическом изображении.
• Шаг. Одна из часто используемых характеристик, объясняет то, на каком расстоянии находятся одинаково удаленные от центра ближайшие точки. Удобно засекать по двум рядом стоящим гребням. Есть (указывается как Р) мелкий и крупный.
• Ход. Это то, как пройдет один виток при обороте на 360 градусов. Он в формулах представлен как Ph. Полностью зависит от двух параметров: от промежутков и количества заходов. Чаще всего встречаются двухзаходные болты, поэтому в них ход равен двум. Формула для вычисления: Ph = Р*n, где n – это количество заходов.

Посмотрим для наглядности на схематическое изображение:

На схеме видим ось. Это визуальная срединная линия, представляющая собой центр и находящаяся на одинаковом удалении от всех верхних точек гребней и внутренних – от дна канавок. Мы привели основные аргументы и рассказали о происхождении всей системы измерений. Но при маркировке используются дополнительные характеристики. Вот как еще можно определить дюймовую резьбу:

• По углу подъема. Это то, насколько круто происходит врезка. Обычно, чем больше шаг и количество заходов, тем острее угол. Также этот показатель влияет на эксплуатационные качества, в том числе на то, насколько сложно спираль сбить, срезать.
• По длине свинчивания – это то расстояние, где соприкасаются внутренняя и внешняя нарезка парного крепежного соединения.
• По сбегу. Это промежуток с неполным неглубоким профилем, поскольку на этом небольшом участке происходит плавный, постепенный переход к гладкой части метиза.

Таблицы размеров дюймовых и метрических мелких и крупных резьб

Теперь мы представим сравнительные табличные данные. Сразу укажем, что невозможно и нецелесообразно в рамках одной статьи предоставлять все нормативные документы, поскольку узнать исчерпывающую информацию по всем типоразмерам можно в соответствующих ГОСТах. Мы представим самые распространенные. Сначала отметим, что шаг бывает:

• более 68 мм;
• до 68 мм включительно.

Отсюда приведем два списка с рассматриваемой маркировкой и указанием в миллиметрах:

Отличия от метрической

И так как все развитие резьбового инструмента пришлось преимущественно на Великобританию и ее колонии, то использовалась дюймовая система исчисления. Интересно, что само слово произошло из голландского языка и означает большой палец, потому что в Англии измеряли все, принимая во внимание части человеческого тела. Поэтому английский дюйм – это не что иное, как ширина большого пальца руки или 1/12 часть фута, то есть мужской стопы. Исчисление весьма интересное, особенно исходя из того, что все люди, мягко говоря, разные. История умалчивает, ноги и руки какого «эталонного» англичанина подвергались измерению. Сейчас, безусловно, все соответствия между мерами длины давно запротоколированы, и математики всех стран сошлись на том, что в 1 единице находится ровно 2 сантиметра и 54 миллиметра. Можно даже рассчитать шаг для дюймовой резьбы без таблицы. Но этого можно не делать вручную, ведь вся конвертация из одной меры в другую уже проведена. Так появилась указанная нами в заглавии шкала. Но зачем ее менять на метрическую? В 1801 году Э. Уитни сделал увлекательное представление, целью которого было доказать, что всему миру необходима полная взаимозаменяемость деталей – как внутри одной страны, так и между государствами. Так он положил на стол несколько полных комплектов для сборки одинакового оружия, но разного производства. А затем собрал 1 готовый мушкет из разных запчастей – по одной из каждой кучки. С этого момента появилась и затем внедрялась идея унификации, которая воплотилась в сегодняшних нормативных документах: ГОСТ, ДСТУ, DIN, ISO и других. Интересен тот факт, что из-за постоянного соперничества Великобритании и Франции, первые «вставляли палки в колеса» индустриальному развитию. Они давали неверную информацию, делали так, чтобы французы могли собирать английскую технику и машины только инструментом, привезенным из Англии. Но после революции система была усвоена и переведена на привычную для Франции метрическую. А в России, кстати, сам Менделеев был противником древнерусских измерений с локтями, саженями, аршинами и прочими единицами. Метры распространили по Европе именно французы во время завоеваний Наполеона. Но так как в Англию он не заходил и не покорял ее, то там осталась привычная дюймовая, как и во всех колониальных странах – в Америке, Японии, Канаде, Австралии. К слову, сами американцы и англичане называют ее имперской. Вроде бы понятно, что разница только в методике исчислений, но есть и отличительные черты в нанесении резьбовых соединений, а именно:

• профиль;
• порядок вычисления шага и хода.

Также может меняться угол нарезки – он обычно составляет 55 градусов, а в более привычной нам метрической – все 60. На самом деле на уровне небольших гаек и болтов этот наклон фактически незначительный, но все же для крепкого стыка рекомендовано подбирать крепежную пару соответствующих координат.

Выше мы сказали, что с конвертацией из одного исчисления в другое математики уже определились, соотношение составляет 1 к 2,54 сантиметрам. Опять вдаваться в историю производства метизов не будем, а просто упомянем как факт, что при переделке маркировок с английской на французскую манеру используется не стандартный параметр, а специальный – трубный. Один такой дюйм (международное сокращение и то, как обозначается дюймовая резьба, – двойной апостроф – ?) равен 3,324 см. Отсюда и делаем вывод, что порядок вычисления является особенным. Так, например, диаметр 3/4? = 25 мм. Приведем краткую таблицу их соотношений в двух системах:

Хочется отметить, что такая маркировка смотрится лаконичнее.

Трубная резьба – виды, размеры, ГОСТы

Одним из способов соединения труб является резьба — спираль с постоянным шагом.

Трубная резьба различается по следующим параметрам:

• Система измерения диаметра: метрическая и дюймовая резьба
• Направление резьбы: правая, левая
• Расположение резьбы: наружная, внутренняя
• Число заходов: однозаходная, многозаходная
• Назначение: крепежная, крепежно-уплотнительная, ходовая, специальная и т.п.

Основными характеристиками резьбы на трубах являются:

• Внешний диаметр
• Внутренний диаметр
• Шаг – расстояние между соседними витками
• Ход — расстояние, на которое переместится крепеж в продольном направлении за один полный оборот. При однозаходной накатке ход равен шагу, при многозаходной — шагу, умноженному на число заходов.

Метрическая резьба

Метрическая резьба характеризуется измерением основных параметров в миллиметрах, по ГОСТу ей соответствует маркировка «М». Широко применяется в диаметрах от 1 до 600 мм и шагом 0,25 до 6 мм. Профиль метрической резьбы представляет собой равносторонний треугольник с углом при вершине в 60° c теоретической высотой Н-0,866025404. Основные размеры метрической резьбы в настоящее время определяются по действующему ГОСТ 24705-2004, принятому Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации, а также национальными органами по стандартизации Российской Федерации, Азербайджана, Армении, Беларуси, Грузии, Казахстана, Кыргызстана, Молдовы, Таджикистана, Туркменистана, Узбекистана, Украины.

Дюймовая резьба

При дюймовой резьбе все параметры выражаются в дюймах, по ГОСТу обозначается «Тр». Дюймовая резьба основана на британском стандарте резьбы BSW (British Standart Whitworth), запатентованному английским инженером Уитвортом еще в 1841 году, и соответствует стандарту BSPT (British standart pipe thread). Один дюйм равен 2,54 см, а графическим символом дюйма является двойной штрих справа и сверху от числа (1″ = 1 дюйм). При дюймовой трубной резьбе размер обозначает внутренний диаметр трубы, а не наружный. Вариантов шагов — четыре: 28, 19, 14 и 11 ниток на дюйм. Дюймовые профили отличаются более острыми гребнями и впадинами с углами в 55° и теоретической высотой Н=0,960491, при этом вершины зубцов скруглены. Совместить метрическую и дюймовую резьбу в одном соединении невозможно, для этого необходим специальный переходник. Размер трубной дюймовой резьбы определяется по действующему ГОСТ 6357-81 «Основные нормы взаимозаменяемости» .

Таблица размеров трубной резьбы

Условно-дюймовая резьба

В США и Канаде распространена, так называемая, условно-дюймовая резьба, или UTS (Unified Thread Standard). Для нее характерны угол при вершине в 60° и теоретическая высота профиля H=0,866025P. В зависимости от шага UTS, в свою очередь, делится на следующие стандарты: • UNC (Unified Coarse); • UNF (Unified Fine); • UNEF (Unified Extra Fine); • 8UN; • UNS (Unified Special).

Профиль Эдисона (круглая резьба)

Для соединения труб иногда применяется круглая резьба, или так называемый профиль Эдисона. Профиль этого типа трубной резьбы характеризуется чередованием выпуклых и вогнутых дуг с одинаковым радиусом. Тип круглой резьбы применяется в соединениях, которые подвергаются частому развинчиванию и свинчиванию, так как обеспечивает высокую износоустойчивость.

Цилиндрическая резьба

Трубная цилиндрическая резьба применяется для соединения труб, арматуры трубопроводов и фитингов диаметром от 1/16 до 6 дюймов при числе ниток от 28 до 11 на один дюйм. Нормативным документом для цилиндрической трубной резьбы является ГОСТ 6367-81, в соответствии с которым в условные обозначения маркировки трубной цилиндрической резьбы должны входить буква G, обозначение размера резьбы и класс точности среднего диаметра. Для левой резьбы принято условное обозначение LH. Резьбовое соединение обозначается дробью, в числителе которой указывают класс точности внутренней резьбы, а в знаменателе – наружной. Внутренняя трубная цилиндрическая резьба по ГОСТу 6357-81 совместима с наружной конической резьбой по ГОСТу 6211-81. Соответствует стандарту BSPP.

Коническая резьба (BSPT — трапецевидная)

Коническая трубная резьба используется для обеспечения герметичности и стопорения без применения ключа, поэтому при таком типе соединения деталей необходимый эффект достигается за счет деформации резьбы.

Сегодня наиболее распространенным стандартом зарубежной техники является метрический – с маркировкой ISO. Достаточно широко распространены в мире и другие стандарты, что связано исторически сложившимися различиями в системах мер в разных странах. Кроме того, использование дюймовой или метрической резьбы зависит от области применения. Так, в жилищном строительстве, как правило, используются трубы, соответствующие международным стандартам цилиндрической дюймовой резьбы в ¼, ½ и 1 дюйм. Метрическая резьба применяется в промышленности. Конусная трубная резьба отличается исключительной надежностью соединения труб, поэтому используется в трубопроводах, работающих под большим давлением: при газо- и нефтедобыче, на буровых установках. Американский стандарт условно-дюймовой трубной резьбы UNC 1/4 (1/4″x1.25 mm) принят во всем мире для использования в креплениях фото- и видеотехники.

Размеры трубной резьбы

Размеры трубной резьбы определяются по специальной таблице после измерения основных параметров:
• шаг (Р) – расстояние между одноименными боковыми сторонами профиля, измеряется в долях метра, в долях дюйма или числом ниток на дюйм (знаменатель простой дроби, где числитель является дюймом, выраженный натуральным числом)
• наружный диаметр (D, d) – диаметр цилиндра, описанного вокруг вершин наружной (d) или впадин внутренней резьбы (D).
• средний диаметр (D2, d2) – диаметр цилиндра, образующая которого пересекает профиль резьбы таким образом, что её отрезки, образованные при пересечении с канавкой, равны половине номинального шага резьбы.
• внутренний диаметр (D1, d1) – диаметр цилиндра, вписанного во впадины наружной (d1) или вершины внутренней резьбы (D1)
• ход (Рh ) – величина относительного перемещения исходной средней точки по винтовой линии резьбы на угол 360°.

Как нарезают резьбу – резьбонарезное оборудование и инструмент

Выбор резьбонарезного оборудования зависит от типа и масштабов производства, материала и размеров труб, требований к точности резьбы и других факторов.

Резьбу можно получить методом накатки или нарезки.

Резьбу методом накатки получают с помощью специальных резьбонарезных роликов. Для этого заготовку устанавливают между роликами с необходимым контуром резьбы и накатывают витки резьбы на резьбонакатных автоматах и полуавтоматах, а иногда на токарных и револьверных станках. Благодаря плавному распределению волн напряжения между витками за счет деформации металла, такая резьбы отличается высокими механическими характеристиками и высокой производительностью. Однако точность используемых роликов должна быть на очень высоком уровне, а материал изготовления обладать повышенными механическими свойствами – чаще всего используется высоколегированные штампованные стали.

Нарезанные резьбы более просты в изготовлении, однако по механическим свойствам и пределу выносливости уступают накатанным. Это связано с наличием более острых кромок профиля и более высокого значения коэффициента напряжения.

По способу нарезки резьбы подразделяется на ручную и с помощью специального станка.

При ручной нарезке используются специальные приспособления: метчик (для внутренней трубной резьбы) и плашки (для наружной трубной резьбы), или специальный резьбонарезной ручной инструмент – клупп, осуществляющий нарезку с помощью подвижных регулируемых гребенчатых резцов. Ручную нарезку рекомендуется производить при диаметрах труб до 1 дюйма, так как большие диаметры требуют значительно больших физических усилий.

Для больших нагрузок и объемов работ сегодня существует огромный выбор надежного резьбонарезного инструмента: от переносных электрорезьбонарезных инструментов до специальных станков, способных справиться с нарезкой резьбы любого типа на трубах всевозможных диаметров из любых материалов.

В нашей компании ITC (АйТиСи) представлен широкий ассортимент резьбонарезного инструмента Ridgid и Rex. Мы являемся официальным дилеров в России этих торговых марок, поэтому можем предложить не только лучшие цены, но и гарантийное и постгарантийное обслуживание.

Ассортимент представленного резьбонарезного инструмента можно посмотреть в нашем каталоге: Каталог >>> Резьбонарезной инструмент >>> Резьбонарезные станки Резьбонарезные головки Ручные и электрические клуппы Гребенки и ролики

Сомневаетесь в выборе подходящего резьбонарезного инструмента? Не знаете, как выбрать подходящее оборудование для нарезки? Свяжитесь с нашими менеджерами для профессиональной консультации! Позвоните по телефону +7 495 232-90-35, напишите письмо по электронной почте или оставьте заявку на сайте.

Заказать звонок

Технологии нарезки

Есть два распространенных способа:

• Вручную. Для этого используется метчик и плашка. Первый инструмент делает резьбу в заранее подготовленном отверстии, будучи установлен в специальную рукоятку. Второй механизм предназначен для внешнего нарезания. Это круглое устройство с внутренними острыми лепестками, которое завинчивается на заготовку с помощью держателя.
• С помощью токарного или сверлильного станка. Для этого нужны специальные резьбонарезные резцы. Сначала выбирается отверстие. Следует сделать несколько проходов – от чернового к финишному этапу. Чтобы не перегревать сплав, на место ввинчивания наносят машинное масло.

Виды дюймовых резьб

В основном разделяют две разновидности:

• Цилиндрическая. Более распространенная. Она регулируется в России нормативным документом ГОСТ 6357-81. Их отличие в том, что они имеют более мелкую и, соответственно, частые витки. Они находятся близко. Также они более округлые, что положительно влияет на сцепление, делая связь более герметичной для жидкостей и газов.
• Коническая. У нее есть два подвида углов профиля – в 55 и 60 градусов, поэтому в два раза больше разновидностей. К тому же напоминает конус, что делает пару самоуплотняемой. Это приводит к тому, что зона крепежа не требует использования герметизирующих средств.

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

Моменты затяжки крепежной дюймовой резьбы

Этот показатель является рекомендуемым при работе с резьбовыми соединениями. Он обозначает максимальное усилие, которое можно оказывать на деталь. Если оно будет превышено, то могут быть срезаны (свинчены) витки, элемент испортится и потеряет свое функциональное значение. А если, напротив, будет допущено минимальное, недостаточное усилие, то во время эксплуатации под воздействием вибрации и других факторов случится самопроизвольное раскручивание, что также чревато поломкой или аварией. Приведем небольшую таблицу с рекомендациями, силу будем по стандарту измерять в Нм, то есть в Ньютон-метрах. К слову, 1 Нм приблизительно равен 0,1 кГм.

Принципы обозначения

Чтобы определить основные параметры соединения, важно разбираться в маркировке. В обозначении, которое должно присутствовать на любом чертеже с резьбовыми соединениями, должна быть указана следующая информация:

• группа;
• число витков на единицу измерения;
• номинальный размер;
• направление расположения витков;
• длина завинчивания;
• размер наружного диаметра.

По действующему ГОСТу обозначение дюймовой резьбы должно содержать информацию о классе точности (от 1 до 3). Классу 3 соответствует резьбы максимальной точности, при нанесении которых учитывается множество требований. Класс 1 — самые грубые соединения, в которых допускаются отклонения, погрешности.

Пример расшифровки обозначения G 2” LH-3-60:

• буква G — обозначение формы резьбы (в данном случае она цилиндрическая);
• цифра 2 — размера наружного диаметра;
• буквы LH — направление резьбы (в данному случае она левая).

Цифрой 3 обозначается класс точности, числом 60 — длина завинчивания.

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, разобрали ее размеры, привели таблицы соответствия диаметров в дюймах и миллиметрах (мм), а также рассмотрели перевод метрической системы. 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. уже 15 лет на российском рынке – мы занимаемся продажей ленточнопильных станков. За это время мы охватили практически все города страны.

Основные параметры

Нормативным документом, в котором оговариваются требования к размерам цилиндрической дюймовой резьбы, является ГОСТ 6111-52. Как и любая другая, дюймовая резьба характеризуется двумя основными параметрами: шагом и диаметром. Под последним обычно подразумевают:

• наружный диаметр, измеряемый между верхними точками резьбовых гребней, находящихся на противоположных сторонах трубы;
• внутренний диаметр как величину, характеризующую расстояние от одной самой нижней точки впадины между резьбовыми гребнями до другой, также находящихся на противоположных сторонах трубы.

Параметры дюймовой резьбы
Зная наружный и внутренний диаметры дюймовой резьбы, можно легко посчитать высоту ее профиля. Для вычисления данного размера достаточно определить разницу между такими диаметрами.

Второй важный параметр – шаг – характеризует расстояние, на котором друг от друга расположены два соседних гребня или две соседние впадины. На всем участке изделия, на котором выполнена трубная резьба, ее шаг не меняется и имеет одно и то же значение. Если такое важное требование не будет соблюдено, она будет просто нерабочей, к ней нельзя будет подобрать второй элемент создаваемого соединения.