Шаг и глубина метрической резьбы с мелким шагом значительно меньше, чем у резьбы с крупным шагом, однако оба этих типа резьбы обладают одним и тем же наружным диаметром. Резьбы с мелким шагом увеличивают герметичность соединений в тонкостенных конструкциях, обеспечивают регулировку в устройствах точной механики и оптики, а также повышают устойчивость деталей к самоотвинчиванию.
Резьбовое соединение труб: виды, параметры, обозначение, таблицы размеров трубной резьбы
Резьба — это широко распространённый элемент, встречающийся в различных областях. Например, резьба одного типа используется на крепёжных элементах, таких как болты, шпильки и гайки, где витки имеют одинаковый профиль. Важно отметить, что резьба, применяемая на трубах, отличается и служит для обеспечения герметичного соединения. Это свойство особенно важно для трубопроводов, и именно трубной резьбой мы займёмся более подробно.
Резьба представляет собой канавку специальной формы и размеров, которая спиралевидно наносится на внутреннюю или наружную поверхность трубы или металлического стержня. Она может быть выполнена как на цилиндрических, так и на конических поверхностях. Данная резьба характеризуется различиями в форме канавки, высоте или глубине рельефа и расстоянии между витками — шаге. Для того чтобы соединить две детали, они должны обладать идентичной или совместимой резьбой: одна деталь должна иметь наружную, а другая — внутреннюю резьбу того же типа и размеров.
В общем случае резьбы делятся на две категории: крепёжные и ходовые. Ходовые резьбы используются в механизмах для обеспечения движения, а нас интересуют крепёжные резьбы, которые распространены в быту и играют ключевую роль в строительных и ремонтных работах. И на этом фокусируем своё внимание.
Следует также знать, что резьбы по направлению витков делятся на правые и левые; по типу поверхности, на которую они наносятся, — на цилиндрические и конические.
Виды резьб
Трубная резьба имеет специфический профиль, обеспечивающий герметичное соединение. Она служит для несварного соединения металлических труб в трубопроводах, установки различного оборудования и подключения арматуры. В последние годы резьбовые соединения начали применять даже на некоторых видах пластиковых труб, хотя их резьба, как правило, создаётся другим способом, например, отливкой. Тем не менее, суть остаётся прежней — добиться прочного и герметичного соединения.
Выделяют три основных типа трубной резьбы:
- Метрическая. Заметить её можно по острым вершинам витков и канавок. Профиль имеет форму треугольника с углами 60°. Называют её метрической, потому что её параметры указываются в миллиметрах, что соответствует метрической системе измерений. Нормируется согласно ГОСТу 9150-81.
- Дюймовая. Основой данной резьбы также является треугольник, но с углом 55°. Она чаще встречается на деталях, произведенных за границей. Как видно, основное отличие между метрической и дюймовой резьбами заключается в углах наклона их витков.
- Трубная. Эта резьба различается с метрической лишь меньшим углом — 55°, однако имеет такой же угол, как и дюймовая. Ключевое отличие заключается в скругленных гранях, что существенно влияет на свойства крепления. Трубная резьба может применяться как на цилиндрической трубе, при этом её полное название включает слово «цилиндрическая». Этот вид резьбы нормируется по ГОСТу 6357-81. Когда резьба нарезается на конусе, она называется трубной конической резьбой.
Дополнительно могут быть полезны сведения о некоторых видах резьбы, которые могут встречаться на импортной арматуре и комплектующих. Наиболее распространена резьба Витворта, которая обозначается как BSW в случае крупного шага и BSF — при мелком шаге. Этот стандарт был взят за основу при разработке трубных резьб в СССР, поэтому резьбы Витворта и трубные резьбы, произведённые в соответствии с советским стандартом, совместимы.
Виды трубной резьбы
Итак, что же представляет собой трубная резьба? Это резьба с канавками специального профиля. Её основание составляет треугольник с углом 55° и скруглёнными вершинами. Условное обозначение — G, после чего указывается условный проход трубы в дюймах. Например, на чертежах это будет указано как G 1 1/2″, что означает резьбовое соединение с трубной резьбой диаметром душечного прохода 1 1/2 дюйма.
Как обозначается трубная резьба на чертежах? Она представляется буквой G и соответствующими цифрами. Цифры указывают на диаметр условного прохода трубы.
Цилиндрическая трубная резьба: особенности, обозначение, размеры
Цилиндрическая трубная резьба детально описана в ГОСТ 6357-81. Она может наноситься как на наружной, так и на внутренней части трубы. Стандарт также разрешает соединение наружной конической и внутренней цилиндрической резьбы. Важно, чтобы резьба имела закругления, радиус которых также прописан в стандарте. Тем не менее, при соединении цилиндрических деталей допускается прямой срез вершин треугольника (но такие соединения недопустимы для конической резьбы).
Профиль цилиндрической трубной резьбы включает в себя характеристики размеров. Цилиндрическая трубная резьба может быть как наружной, так и внутренней. Она определяется тремя диаметрами: наружным, внутренним и средним. Также существуют рабочая высота профиля, диаметр скруглений и шаг. Все необходимые диаметры и количество витков представлены в таблице ниже.
Размеры резьбы в дюймах | Шаг витков, мм | Количество витков на дюйм, шт | Диаметр трубной цилиндрической резьбы, мм | |||
---|---|---|---|---|---|---|
1/16 « | 0,907 | 28 | 7,723 | 7,142 | 6,561 | |
1/8″ | 9.728 | 9.147 | 8,566 | |||
1/4″ | 1,337 | 19 | 13,15 | 12,301 | 11,445 | |
3/8″ | 16,662 | 15,806 | 14,950 | |||
1/2″ | 1,814 | 14 | 20,955 | 19,793 | 18,631 | |
3/4″ | 22,911 | 21,749 | 20,587 | |||
5/8″ | 26,441 | 25,279 | 24,117 | |||
7/8″ | 30,201 | 29,039 | 27,877 | |||
1″ | 2,309 | 11 | 33,249 | 31,770 | 30,291 | |
1 1/8″ | 37,897 | 36,418 | 34,939 | |||
1 1/4″ | 41,910 | 40,431 | 38,952 | |||
1 3/8″ | 44,323 | 42,844 | 41,365 | |||
1 1/2 | 47,803 | 46,324 | 44,845 | |||
1 3/4″ | 53,746 | 52,267 | 50,788 | |||
2″ | 59,614 | 58,135 | 56,656 | |||
2 1/4″ | 65,710 | 64,231 | 62,752 | |||
2 1/2″ | 75,184 | 73,705 | 72,226 | |||
2 3/4″ | 81,534 | 80,055 | 78,576 | |||
3″ | 87,884 | 85,405 | 84,926 | |||
3 1/4″ | 93,980 | 92,501 | 91,022 | |||
3 1/2″ | 100,330 | 98,851 | 97,372 | |||
3 3/4″ | 106.680 | 105,201 | 103,722 | |||
4″ | 113.030 | 111.551 | 110,072 | |||
4 1/2″ | 125,730 | 124,251 | 122,772 | |||
5″ | 138,430 | 136,951 | 135,472 | |||
5 1/2″ | 151,130 | 149,561 | 148,172 | |||
6″ | 163,830 | 162,351 | 160,872 |
Для резьб, используемых в английских, британских и других европейских стандартах, измерение шага осуществляется с применением дюймовой шкалы. В свою очередь, для метрических деталей применяются инструменты, измеряющие расстояние между резьбами в миллиметрах.
Измерение резьбойером
Оптимальный способ для точного измерения резьбы — использование резьбомера. Это специализированный инструмент, предназначенный для определения шага нарезки. Резьбомер представляет собой корпус, к которому крепятся щупы, выполненные в виде тонких пластин с гребенкой, форма которых точно соответствует стандартной резьбе с определённым шагом.
Существует несколько видов резьбомеров:
- Метрические. Эти инструменты позволяют измерить шаг резьбы для болтов, гаек и прочих деталей с метрической нарезкой диаметром от 1 до 600 мм. Резьбомеры данного типа обычно имеют до 20 измерительных пластин, что позволяет определять шаг резьбы от 0,4 мм до 7 мм. На корпусе маркируются как «М60».
- Дюймовые. Используются для измерения дюймовой резьбы, которая в основном встречается на трубах и равные в определённых крепёжных элементах. Шаг такой резьбы определяется по количеству витков на один дюйм длины резьбовой части детали. Резьбомер включает 17 измерительных пластин с количеством витков от 4 до 28. Эти инструменты отмечаются как «Д55».
- Универсальные. Они комплектуются пластинами, предназначенными для измерения как метрической, так и дюймовой нарезки. Универсальные резьбомеры широко используются в мастерских, где часто приходится работать с деталями, имеющими разные виды резьбы.
Перед тем как начать измерение шага резьбы, важно сначала определить её диаметр с помощью штангенциркуля. Это необходимо, потому что диапазон возможных шагов может зависеть от диаметра резьбы.
Процесс измерения шага с помощью резьбомера достаточно прост. К измеряемой резьбе подбираются визуально подходящие пластины резьбомера. После подбора выбирается пластина, чья гребенка будет точно соответствовать измеряемой резьбе. Шаг этой пластины будет равен стандартному значению, указанному на её маркировке.
Наиболее удобно измерять наружную резьбу с помощью этого инструмента. Если нужно определить шаг внутренней резьбы, то место измерения желательно подсвечивать, чтобы точно установить прилегание гребенки пластины резьбомера к резьбовому профилю.
При измерении шагов метрической резьбы получаем значение в миллиметрах, тогда как для дюймовой резьбы шаг будет выражен в количестве витков на дюйм.
Измерение шага резьбы без резьбомера
Детали с наружной нарезкой
Часто возникает ситуация, когда необходимо определить шаг резьбы, но под рукой нет резьбомера, а покупать этот инструмент для одного единственного измерения нецелесообразно. В таких случаях полезно знать, как точно измерить шаг резьбы с помощью линейки или штангенциркуля. Эти инструменты позволяют достаточно легко определить нужный параметр.
Наименьшие трудности возникают при измерении резьбы болта или иной детали с наружной нарезкой. Для определения метрической резьбы рекомендуется вначале приложить линейку к детали с резьбой и совместить миллиметровые деления шкалы с вершинами гребней резьбового профиля. Если они совпадают, значит, шаг составляет 1 мм. В противном случае потребуется провести несколько более сложных измерений.
Для вычисления шага резьбы необходимо подсчитать количество витков на участке стержня определённой длины, скажем, равного 10 мм или 20 мм. Для повышения точности измерения рекомендуется отмерять участок в 20 мм. Эту длину можно измерить, приложив к стержню болта линейку или воспользовавшись штангенциркулем. На отмеренном участке подсчитывается количество витков. После этого длина участка делится на полученное количество витков, за исключением одного витка. В результате получится значение шага резьбы.
При определении шага дюймовой нарезки длина стержня должна составлять ровно один дюйм (25,4 мм). Для точности замеров лучше использовать линейку или штангенциркуль с дюймовой шкалой. Количество витков на этом участке и будет значением шага резьбы. Если длина резьбовой части менее одного дюйма, рекомендуется провести измерение на участке длиной полдюйма (12,7 мм) и потом полученный результат умножить на 2 для получения итогового значения.
Детали с внутренней нарезкой
Существуют два способа измерения резьбы гайки или другого элемента с внутренней нарезкой без использования резьбомера. Первый способ подразумевает подбор ответного болта, который подходит по резьбе, и последующее измерение шага его резьбы. Если подобрать ответный болт не получается, второй способ требует использования полоски бумаги.
Эта полоска должна быть аккуратно приклеена к резьбе для того, чтобы на ней остался отпечаток профиля. Для улучшения видимости линий можно провести по граням маркером. Затем необходимо измерить расстояние между крайними рисками с помощью линейки и подсчитать общее количество витков. После этого найденное расстояние делится на количество витков минус один виток. Вместо бумаги для измерений в этом методе можно применять карандаш, спичку или любой другой предмет из мягкой древесины подходящего размера, который достаточно удобно прижимается к резьбе.
Резьба трапецеидальная. Профиль такой резьбы представляет собой равнобочную трапецию с углом 30° между боковыми сторонами. Трапецеидальная резьба может быть однозаходной или многозаходной, правой или левой. Данное выражение нормы (ГОСТ 9484—81) подразумевает использование трапецеидальной резьбы для диаметров от 8 до 640 мм.
Условное обозначение в международном стандарте
Обозначение начинается с буквы G, после чего указывается диаметр проходного отверстия (внутренний диаметр) трубы в дюймах. В наружном диаметре непосредственно резьбы обозначение не указано.
G 1/2 — трубная резьба цилиндрическая наружная, предназначенная для трубы с внутренним диаметром 1/2 дюйма. Наглядно, наружный диаметр трубы составит примерно 20,995 мм, а количество витков на длине 25,4 мм будет равно 14.
При этом может быть также обозначен класс точности (А, В) и направление витков (LH).
G 1 ½ — В — резьба трубная цилиндрическая, для трубы с внутренним диаметром 1 ½ дюйма, относящаяся к классу точности В.
G1 ½ LH — В — трубная резьба цилиндрическая, внутренний диаметр 1 ½ дюйма, класс точности В, с левым направлением витков.
Длина свинчивания также может быть указана в конце обозначения в миллиметрах: G 1 ½ -В-40.
В случае внутренней трубной цилиндрической резьбы в обозначении указывается лишь диаметр трубы, для которой предназначено данное отверстие.