Важно знать, чем отличается метрическая резьба от трубной

На вопрос, чем отличается метрическая резьба от трубной, можно ответить, что разница заключается в двух определениях. Первое – это отличие в счёте витков (в метрической счёт осуществляется в миллиметрах, у трубной – в дюймах). Второе отличие связано с иным градусом вершины витков: на русской это 55, в европейской – 60°.

Основные сведения

Дюймовая резьба — это разновидность резьбового соединения. Обычно ее наносят на бетонные или железобетонные трубы, хотя при необходимости ее можно адаптировать для обработки и других деталей (болты, шурупы, стержни, электронные запчасти). Такая резьба широко распространена в США и Великобритании, однако ее применяют и во многих других странах (Франция, Германия, Южная Корея, Япония, Италия). В России ее правила регулируются с помощью стандартов ГОСТ, а основным нормативным документом является ГОСТ 6111-52.

Базовые технические характеристики дюймовой резьбы:

  • Внешний диаметр. Представляет собой самое длинное расстояние между двумя точками трубы. Для измерения можно использовать линейку, штангенциркуль и любое другое оборудование с нанесенными метками.
  • Внутренний диаметр. Параметр отражает самое длинное расстояние между наивысшими точками резьбовых гребней. Для измерения также используется стандартное оборудование (линейки, штангенциркуль).
  • Резьбовой шаг. Представляет собой расстояние между соседними витками резьбового соединения. Резьбовой шаг обычно составляет не более 3 миллиметров, поэтому для измерения применяются высокоточные линейки или косвенные методики подсчета.

Дюймовая резьба может быть цилиндрической или конусной. В случае конусного соединения резьба сохраняет размер внешнего и внутреннего диаметра по всей длине запчасти. Резьбовой шаг обладает фиксированными размерами, а количество витков напрямую определяется шагом, длиной диаметра. Запчасти с цилиндрическим соединением являются более прочными, надежными, универсальными.

В случае конусного соединения резьба имеет переменный показатель диаметра. Обычно применяется модель сужающегося диаметра, когда диаметр у основания больше диаметра у конца запчасти. Конусные соединения могут иметь двойную маркировку, когда указывается не только начальный, но и конечный диаметр. Конусная дюймовая резьба является более прочной, реже растрескиваются, имеет повышенный срок годности. Однако ее сложнее наносить, а ошибки нарезки могут серьезно ухудшить качество соединения.

Понятие шага резьбы

Резьба применяется для соединения самых различных изделий. Для определения резьбы болта нужно рассматривать расстояние меду одноименными боковыми сторонами профиля. К особенностям этого понятия отнесем нижеприведенные моменты:

  1. Для определения основных параметров требуется провести измерение.
  2. Неточный результат можно узнать при применении линейки.
  3. Для повышения точности измерений нужно проанализировать несколько нитей. Именно поэтому в зависимости от протяженности резьбовой поверхности проводится анализ от 10 до 20 витков.
  4. Рекомендуется проводить замеры в миллиметрах. В некоторых случаях число переводится в дюймы.

Параметры резьбы

Расстояние между впадинами можно измерять при использовании специального инструмента. Резьбомер представлен сочетанием специальных стальных пластин, которые имеют специальные вырезы. На поверхности наносятся различные значения.

Для чего это важно знать

Каждый автовладелец, который занимается ремонтом авто своими руками, хоть раз, но сталкивался с ситуацией, когда гайка одинакового размера не заворачивается на подходящий по диаметру болт. Причина скрывается в том, что резьба, нанесённая на «проблемную» деталь, отличается от той, которая нарезана на накручиваемом изделии.

Это подтверждает то, что резьба на них отличается друг от друга. Поэтому для беспроблемного закручивания вам понадобится подобрать винт или гайку с одинаковой нарезкой.

Определение использующихся терминов

В данном обзоре используется несколько специфических понятий, разобраться с которыми без дополнительных разъяснений будет проблематично. С целью избежать ошибочных самостоятельных «домысливаний» приводим перечень и расшифровку используемых определений:

  • Диаметр резьбы – диаметр металлической поверхности (стержня, трубы, шпильки), на которой нарезаются витки резьбы. Сокращённая аббревиатура – d.
  • Шаг резьбы – расстояние между центральной частью наружной стороны двух соседних витков относительно противоположному профилю. Для сокращённого обозначения этого термина в схемах используется английская буква «P».
  • Ход резьбы (Ph) – значение относительного осевого перемещения заготовки с резьбовым шагом за один виток (360°). Существует 2 разных понятия: однозаходная и многозаходная резьба. Первая получается в результате смещения одного профиля, ход её равен величине заданного шага. Изготовленная движение двух и более нарезающих элементов называется многозаходной. Используется она при сборке высокоточного оборудования (например, электротехнике, радиоэлектронике). Одновременная нарезка нескольких спиралей гарантирует более точное позиционирование присоединяемых элементов относительно друг друга при их смещении относительно друг друга.

Полезно! Визуально отличить многозаходную от однозаходной можно посчитав количество витков на торцевой части элемента.

  • Наружный (номинальный) диаметр d (D) – диаметр воображаемых цилиндров, описанных вокруг вершины, применяющейся с ней вместе резьбы. В большинстве случаев именно это значение является определяющим и характеризует условную величину данной резьбы.
  • Средний диаметр d2 (D2) – воображаемый диаметр цилиндра, прямая которого пересекает его центр так, что каждый из отрезков, полученных при перекрещивании с ложбинкой, равен половине стандартного шага.
  • Внутренний диаметр d1 (D1) – воображаемый диаметр цилиндра, который вписан в центральную часть ложбинки резьбы любого вида (наружной или внутренней).
Читайте также:  Топор с пилой для похода своими руками

Резьба метрическая. Профиль.

Профиль метрической резьбы по ГОСТ 9150 (СТ СЭВ 180)

Номинальный профиль резьбы и размеры его элементов должны соответствовать указанным на рисунке и в таблице.

d — наружный диаметр наружной резьбы (болта); D — наружный диаметр внутреннего резьбы (гайки); d2 — средний диаметр болта; D2 — средний диаметр гайки; d1 — внутренний диаметр болта ; D1 — внутренний диаметр гайки ; Р — шаг резьбы; Н — высота исходного треугольника; R — номинальный радиус закругления впадины болта; Н1 — рабочая высота профиля.

Примечания:

  1. Форма впадины резьбы болта не регламентируется и может быть как закругленной, так и плоскосрезанной . Закругленная форма впадины является предпочтительной.
  2. Форма впадины резьбы гайки не регламентируется.

В таблице приведены размеры элементов профиля резьбы. Форма впадин резьбы винта стандартом не регламентируется; скругление впадин (радиусом R) уменьшает концентрацию напряжений и повышает прочность винта при циклическом нагружении.

По ГОСТ 24705 (СТ СЭВ 182) резьба метрическая, основные значения диаметров резьбы определяются по формулам:

где d3 —  внутренний диаметр болта.

Резьба метрическая. Диаметры и шаги.

По ГОСТ 8724 (СТ СЭВ 181) метрическая резьба может иметь диаметр 0,25…600 мм. Все диаметры разбиты на три ряда.

Примечания:

  1. При выборе диаметров резьб следует предпочитать первый ряд второму, а второй  — третьему.
  2. Диаметры и шаги резьб, заключенные в скобки, по возможности не применять.
  3. Резьба 14×1,25 может применяться только для свечей зажигания.
  4. Резьба 35×1,5 может применяться лишь для стопорных гаек шарикоподшипников и при необходимости в легких конструкциях.

Обозначение резьб.

В условное обозначение  резьбы с крупными шагами должны входить:  буква М и номинальный диаметр резьбы, например М24, М64.

В обозначение резьбы с мелким шагом должны входить: буква М, номинальный диаметр резьбы и числовое значение шага, например, М24×2, М64×2 и т.д.

Резьба метрическая. Размеры.

На рисунках приведены размеры резьб диаметрами 5… 64 мм, используемые при расчетах на прочность.

Выбор шага резьбы зависит от требуемой прочности стержня винта, ослабленного резьбой, условий самоторможения или необходимости тонкой регулировки.

Для облегчения расчетов дополнительно приведены расчетный диаметр винта, площадь расчетного сечения винта и угол подъема винтовой линии на среднем диаметре резьбы.

Примечания:

  1. Полужирным шрифтом выделены крупные шаги резьб.
  2. Обозначения резьб смотри выше.
  3. Расчетный диаметр dр винта определен по зависимости  , где d3 —  внутренний диаметр болта.
  4. Площадь расчетного сечения Ар определена по зависимости .
  5. Угол подъема резьбы ψ определен для среднего диаметра (d2) резьбы по зависимости
Резьба метрическая. Профиль.

Виды резьб

В промышленности используют два основных типа стыков – разъемные и неразъемные. Первые виды получают при помощи крепежа, клепок и пр. одним и наиболее часто встречающихся соединений, можно без сомнения считать первые. Вторые типы выполняют при помощи сварки, пайки, склеивания. На практике все эти способы сочленения деталей стандартизированы.

Виды резьб

Трапецеидальная резьба

Трапецеидальный профиль относят к ходовым. Отличительное свойство этого вида профиля заключается в том, что она самотормозящая. Это вызвано тем, что при перемещении гайки по стержню развивается большая сила трения. Такое свойство позволяет избежать дополнительного фиксирования гайки на валу.

Трапецеидальный профиль используется для того, что бы преобразовать вращательное движение в трапецеидальное. Как пример, можно привести ходовой вал, устанавливаемый в токарных или шлифовальных станках.

Кроме этого оборудования, он нашел свое применение в кузнечно-прессовом оборудовании, автомобильной и тракторной технике.

Вообще узлы с трапецеидальным профилем используют для перемещения кареток на сборочных конвейерах, в литьевых машинах, робототехнике и пр.

Трапецеидальная резьба

На практике применяют изделия с размерами от 8 до 640 мм. Шаг составляет от 1,5 до 12 мм.

При внесении параметров на чертежах или документах применяют буквы Тр, затем указывают геометрические параметры.

Требования к параметрам изложены в ГОСТ 24738-81.

Скачать ГОСТ 24738-81

Упорная резьба

Требования к упорному профилю определены в ГОСТ 10177–82. Ее применяют тогда, когда в соединении имеются большие осевые нагрузки. В основе профиля лежит трапеция, одна (рабочая), сторона расположена под углом 3 градуса. Противоположная, имеет угол наклона 30 градусов.

Скачать ГОСТ 10177–82

Для обозначения применяют латинскую букву S, затем указывают геометрические параметры – диаметр, шаг.

Трубная цилиндрическая, трубная коническая и коническая дюймовая

Трубная цилиндрическая резьба нашла свое применение при сооружении трубопроводов. Производители выпускают изделия, на которых наносят резьбу от 1/16 до 6 дюймов. При этом, на один дюйм может быть нанесено до 28 до 11 ниток резьбы.

Трубная коническая резьба

Виды резьб

Она этого вида применяется как крепежно-уплотняющая. Требования к ней определены в ГОСТ 6211-81. В этом документе говорится о том, что профиль должен соответствовать дюймовому профилю. Ее изготавливают на конусе с углом 1:16.

Скачать ГОСТ 6211-81

В основании лежит угол в 55⁰.

Она обеспечивает герметичность соединения без применения, каких либо дополнительных приспособлений (шайб, герметиков и пр.). Использование этого вида соединения резко снижает время на сборку/разборку соединения. Ее можно встретить в системах подачи масла, топлива, пара и пр.

Дюймовая коническая резьба

Ее чаще все применяют для соединения элементов, входящих в топливные, масляные и другие трубопроводы. Еще не так давно, она была стандартизирована на основании дюймовой системы мер.

Плашка дюймовая коническая

В основании лежит треугольник с углом в 60 ⁰. Но, в последние годы, на практике стали чаще использовать конический профиль изготовленный на основании метрической системы мер.

Достоинства и недостатки резьбовых соединений

Соединения, получаемые с ее помощью, пожалуй, самые распространенные среди разъемных. В отличие от прочих видов разъемных соединений они обладают следующими достоинствами:

  • надежностью;
  • простотой монтажа и демонтажа;
  • низкой стоимостью, которая обусловлена унификацией и массовым изготовлением крепежных деталей. Для производства применяют как точение, так и накатку.
Читайте также:  Как колоть дрова колуном?

В тоже время, использование разъемного соединения сопряжено с некоторыми недостатками, в частности, наличие впадин, в конструкции резьбы, приводит появлению зон повышенного напряжения.

Это соответственно снижает прочностные параметры соединения. Довольно, часто, в узлах, где использована резьба, приходится применять дополнительные устройства для предотвращения самораскручивания. Разумеется, средства стопорения применяют исходя из назначения узла, например, колесо автомобиля.

Область применения резьбовых соединений

Резьбу применяют для соединения узлов и сборочных единиц в единую конструкцию. При этом роль гайки может исполнять корпус.

В качестве примеров использования резьбы можно рассмотреть следующие:

  • устройство мостовых конструкций;
  • стыковка между собой сборочных единиц, например, редуктора и силового агрегата;
  • сборка отдельных изделий, к примеру, крышки подшипника и корпуса редуктора;
  • дюймовый вид применяется для создания трубопроводных систем.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Правила обозначения

Обозначается поле допуска применяется с помощью цифры, она отображает точность и класс, буквы обозначающие допуски, основные доступные отклонения. Поля допуска требуют обозначения по порядку, например диаметр средний d2 отображается вначале, затем отображается информация о поле допуска внешнего типа d. Параметры сочетаются как с внешним, так и со средним диаметром, повторное проставление не требуется.

Правила обозначения метрической резьбы гласят, что наилучшим вариантом для обозначения является установить вначале внутренний диаметр резьбы, последующая информация представляет собой наличие полей допуска и их параметры. Нарезка и ее шаг не применяется при указании в маркировке, информация предоставляется в таблицах специализированного типа. Длина свинчивания представляется буквами, указанными на схемах:

  • N – нормальная длина, обычно не прописывается в правилах.
  • S – короткий тип изделия.
  • L – Удлинённая нарезка.

Важно знать, что обозначающие длину буквы, необходимо отделять при указании на чертежах или других документах чертой. Посадка нарезного соединения указывается в первичном порядке, дробным образом. Числитель указывает на обозначение поля допуска внутренней нарезки, знаменатель обозначает поле допуска наружного типа и диаметра резьбы.

Правила обозначения

Изображение и обозначение резьбы

Примеры обозначения метрической детали М16, представленные по ГОСТу 8724:

  • М16 – номинальный диаметр метрического изделия 16 мм, шаг – крупный.
  • М16х2 – номинальный диаметр 16 мм с мелким шагом 2 мм.
  • M16LH – левого направления, с крупным шагом.
  • М16×3(Р1) – трехзаходная обработка диаметром 16 мм, ход которой 3 мм, шаг 1 мм.

Для некоторых случаев, не описанных в параметрах, размерах метрической резьбы, при маркировке применяются доп. обозначения, допуски и посадка, длина свинчивания и т.д. Например, посадку обозначают через числитель деленный на знаменатель. Длина свинчивания обозначается как вышеописанная в правилах, существуют нестандартные параметры, они описываются в миллиметрах.

Методы и приборы для контроля параметров резьбы

Контроль резьбы представляет собой комплекс процедур по измерению важных характеристик нарезки. Для эффективного измерения параметров резьбы необходимо правильно определить методы и средства контроля. Во время контроля основных параметров нарезания чаще всего применяются методы трёх проволочек, средствами контроля выступают измерительные приспособления с индикаторами и микрометры. Существует 2 основных способа контроля резьбы:

  • Метод дифференцирования: каждый элемент измеряется в отдельности.
  • Метод комплексной проверки: проверка всех параметров производится совместно при помощи бесшкальных инструментов.
Методы и приборы для контроля параметров резьбы

Для контроля трубной и конической резьбы чаще всего используют калибры, измеряющие размеры, форму и взаимное расположение поверхности детали.

Особенности нарезки

После того как определен диаметр и прочие параметры необходимой резьбы, следует подбирать метчик и выполнять процесс нарезания. Методика предполагает следующую последовательность нанесения:

  1. Деталь закрепляется в тисках.
  2. Ось будущего отверстия должна располагаться перпендикулярно плоскости стола.
  3. Метчик помещается в заранее подготовленную фаску в отверстии детали.
  4. С небольшим усилием метчик прижимается к заготовке и осуществляется вращение по часовой стрелке.
  5. Движение должно производится плавное и равномерное.
  6. Следует совершить 2 полных оборота. Затем на пол-оборота инструмент выворачивается. Необходимо обратить внимание, что внутреннюю резьбу желательно выполнять несколькими метчиками. Для начала совершается проход черновым инструментом, после средним, а в завершение чистовым. Убрав из процесса один из них, ускорить процедуру не получится, а вот ухудшить результат легко.
Особенности нарезки

Для создания наружной нарезки используется лерка (плашка), работа которой строится аналогичным образом.

Отличия от метрической резьбы

По своим внешним признакам и характеристикам метрические и дюймовые резьбы имеют не так много отличий, к наиболее значимым из которых стоит отнести:

Отличия от метрической резьбы
  • форму профиля резьбового гребня;
  • порядок расчета диаметра и шага.

При сравнении форм резьбовых гребней можно увидеть, что у дюймовой резьбы такие элементы являются более острыми, чем у метрической. Если говорить о точных размерах, то угол при вершине гребня дюймовой резьбы составляет 55°.

Отличия от метрической резьбы

Параметры метрических и дюймовых резьб характеризуются различными единицами измерения. Так, диаметр и шаг первых измеряются в миллиметрах, а вторых, соответственно, в дюймах. Следует, однако, иметь в виду, что по отношению к дюймовой резьбе используется не общепринятый (2,54 см), а специальный трубный дюйм, равный 3,324 см. Таким образом, если, например, ее диаметр составляет ¾ дюйма, то в пересчете на миллиметры он будет соответствовать значению 25.

Чтобы узнать основные параметры дюймовой резьбы любого типоразмера, который фиксируется ГОСТом, достаточно заглянуть в специальную таблицу. В таблицах, содержащих размеры дюймовых резьб, приведены как целые, так и дробные значения. Следует иметь в виду, что шаг в таких таблицах приводится в количестве нарезанных канавок (ниток), содержащихся на одном дюйме длины изделия.

Отличия от метрической резьбы

Чтобы проверить, соответствует ли шаг уже выполненной резьбы размерам, которые оговаривает ГОСТ, этот параметр необходимо измерить. Для таких измерений, проводимых как для метрических, так и для дюймовых резьб по одному алгоритму, используются стандартные инструменты – гребенка, калибр, механический измеритель и др.

Читайте также:  Заглушка на трубу технологическая защитная металлическая

Проще всего измерить шаг трубной дюймовой резьбы по следующей методике:

Отличия от метрической резьбы
  • В качестве простейшего шаблона используют муфту или штуцер, параметры внутренней резьбы которых точно соответствуют требованиям, которые приводит ГОСТ.
  • Болт, параметры наружной резьбы которого необходимо измерить, вкручивается в муфту или штуцер.
  • В том случае, если болт сформировал с муфтой или штуцером плотное резьбовое соединение, то диаметр и шаг резьбы, которая нанесена на его поверхность, точно соответствуют параметрам используемого шаблона.

Если же болт не вкручивается в шаблон или вкручивается, но создает с ним неплотное соединение, то следует провести такие измерения, используя другую муфту или другой штуцер. По аналогичной методике измеряется и внутренняя трубная резьба, только в качестве шаблона в таких случаях применяется изделие с наружной резьбой.

Отличия от метрической резьбы

Определить требуемые размеры можно при помощи резьбомера, представляющего собой пластину с зазубринами, форма и другие характеристики которых точно соответствуют параметрам резьбы с определенным шагом. Такая пластина, выступающая в роли шаблона, просто прикладывается к проверяемой резьбе своей зазубренной частью. О том, что резьба на проверяемом элементе соответствует требуемым параметрам, будет свидетельствовать плотное прилегание к ее профилю зазубренной части пластины.

Для того чтобы измерить размер наружного диаметра дюймовой или метрической резьбы, можно использовать обычный штангенциркуль или микрометр.

Отличия от метрической резьбы

Что такое резьба и ее виды

Резьба — это особой формы и размеров канавка, по спирали нанесенная на внутреннюю или наружную поверхность трубы или металлического стержня. Может наноситься на цилиндрические или конические поверхности. Характеризуется и отличается друг от друга формой канавки, высотой/глубиной рельефа и расстоянием между витками — шагом. Для того чтобы соединить две детали, они должны иметь одинаковую или совместимую резьбу, причем одна деталь должна быть с наружной, другая с внутренней резьбой того же типа и размера.

Что такое резьба и ее виды

Вообще, резьбы делят на крепежные и ходовые. Ходовые применяются в элементах машин и обеспечивают движение. Нас больше интересуют те, которые применяются в быту и с которыми сталкиваемся в процессе ремонта и стройки. Это как раз крепежная резьба. О ней, собственно, и будем говорить.

Виды резьбы по направлению витков и поверхности

Что такое резьба и ее виды

Еще стоит знать, что по направлению нанесения витков, резьбы бывают правые и левые, а по поверхности, на которые они наносятся — цилиндрические и конические.

Виды резьб

Что такое резьба и ее виды

Трубная резьба имеет свой профиль, который дает герметичность. Служит она для несварного соединения металлических труб в трубопроводах, установки разного рода арматуры, подключения устройств. В последнее время резьбовое соединение применяют и на некоторых видах пластиковых труб, но там подход другой — она отливается, хотя суть та же.

Что такое резьба и ее виды

Три вида трубной резьбы и их отличия

Есть три основных вида резьбы:

Что такое резьба и ее виды

Метрическая. Отличить можно по острым вершинам витков и канавок. Форма — треугольник с углами 60°. Называется так, потому что ее параметры указываются в миллиметрах, а это единицы измерения метрической системы. Нормируется ГОСТом 9150-81. Дюймовая. В ее основе тоже треугольник, но с вершиной 55­°. Она присутствует на деталях импортного производства. Как видите, отличие метрической и конической резьбы в углах. Трубная. От метрической отличается чуть меньшим углом — 55°, а с дюймовой имеет одинаковый угол. Основное отличие в том, что грани скругленные

И это принципиально важно. Может быть нанесена на цилиндр (трубу), и тогда в название добавляется слово «цилиндрическая»

Что такое резьба и ее виды

Нормируется ГОСТом 6357-81. При нарезке на конусе называется трубной конической резьбой.

Какая бывает резьба. Это соединительные — для соединения деталей

Что такое резьба и ее виды

Еще могут пригодиться виды резьб, которые могут быть на импортной арматуре и комплектующих. Это резьба Витворта, которая обозначается BSW, если она имеет крупный шаг и BSF — с мелким шагом. Именно этот стандарт взяли за основу при разработке трубных резьб в СССР. Так что резьбы Витворта и трубные резьбы, изготовленные по стандарту, совместимы.

Виды резьбы и области их применения

Что такое резьба и ее виды

Есть и другие профили, но они относятся к ходовым и очень специфичны. В обычных условиях не нужны. Для общего развития скажем, что есть еще прямоугольная и трапециевидная формы.

Где какая используется

Что такое резьба и ее виды

Теперь о том, где какой тип резьбы применяется. Метрическая наносится на анкеры, болты, шпильки, гайки и другие крепежные элементы. Нанесенная на цилиндрическую поверхность не обеспечивает герметичность, поэтому для трубопроводов является не лучшим выбором. Однако, ее используют, а для герметичности «садят» на подмотку — паклю или фум ленту. Кроме сантехники применяется при сборке каркасов из круглых труб на резьбовом соединении.

Какая бывает резьба: профили и стандарты

Что такое резьба и ее виды

Картина меняется при нанесении метрической резьбы на коническую поверхность. Такое соединение имеет высокую степень герметичности. Именно метрическая коническая резьба наносится на крышки, применяется в промышленных трубопроводах, для транспортировки газа и жидкостей, которые выделяют летучие вещества. В быту применение конической резьбы ограничено, так как требуется особое оборудование для ее нанесения.

Нетрудно догадаться, в трубопроводах применяется трубная резьба. Благодаря плавным линиям профиля, даже без дополнительного уплотнения, соединение герметично. Именно этот тип наносится на сгонах, уголках, тройниках, других устройствах, которые применяются при сборке водопровода, отопления и канализации.