Коническая трубная резьба

Конструктивные элементы трубной резьбы

Основными конструктивными элементами трубной резьбы являются:

  • Сбег — участок с неполным профилем резьбы на переходе от резьбы к гладкой поверхности детали.
  • Недорез — участок без резьбы или с неполным профилем резьбы, обусловленный технологией изготовления резьбы.
  • Проточка — элемент, позволяющий устранить недорез резьбы за счет уменьшения наружного диаметра цилиндрической поверхности, расположенной за наружной резьбой, или за счет увеличения внутреннего диаметра цилиндрической поверхности, расположенной за внутренней резьбой.
  • Фаска — скос на торцевой поверхности детали, упрощающий сборку резьбового соединения.

Размеры сбегов, недорезов, проточек для наружных трубных резьб

На рисунке показаны конструктивные элементы наружной трубной резьбы.

Размеры конструктивных элементов — сбегов, недорезов, проточек, представлены в таблице.

Размеры конструктивных элементов внутренних трубных резьб

Основные элементы внутренней трубной резьбы показаны на рисунке.

Размеры конструктивных элементов внутренней резьбы представлены в таблице.

Параметры конической трубной резьбы

Данный вид соединений обозначается исключительно в дюймах. Указываются значения в целых и дробных частях. Профиль конической трубной резьба отличается от стандартного дюймового аналога. Угол при вершине составляет 55° в первом случае и 60° во втором. В отдельных случаях допускается соединения обоих видов. Условия определены в ГОСТ 6211–81. В § 4.7 сказано, что в этом случае можно использовать наружную трубную коническую резьбу совместно с цилиндрической внутренней. Номинальные значения должны совпадать. Например, диаметр 1½ должен быть одинаковым у обеих деталей. Внутренняя трубная дюймовая коническая резьба не соединяется наружным цилиндрическим элементом.

Этот параметр одинаков для всех видов конической трубной резьбы, а вот шаг существенно отличается. Исторически принято измерять его в количестве ниток на дюйм. Но в процессе эволюции производства некоторые значения не соответствуют указанным данным. Поэтому вся дюймовая резьба сегодня имеет расшифровку в привычных европейских стандартах. Метрическая система измерения гораздо удобнее в работе.

Ниже указаны соответствия дюймовых номиналов аналогам в мм:

  • ⅛ — 28 (число ниток на дюйм), 0,907 мм;
  • ¼ — 19, 1,337 мм;
  • ⅜ — 19, 1,337 мм;
  • ½ — 14, 18,14 мм
  • ¾ — 14, 18,14 мм
  • 1 — 11, 23,09 мм
  • 1¼ — 11, 23,09 мм
  • 1½ — 11, 23,09 мм
  • 2 — 11, 23,09 мм

У конической трубной резьбы различают три диаметра: наружный, внутренний и средний. Чертеж соединения выполнен в виде трапеции. Ее основание — наружная резьба, вершина внутренняя. Среднее значение вычисляется математически. Оно примерно соответствует размерам обычной цилиндрической дюймовой резьбы

Это важно знать при совмещении различных типов соединения. То есть, когда конусная деталь вкручивается в обычную дюймовую резьбу, то вначале вращения соединение получается прослабленное

К середине длины оно уплотняется, дальше движение производится с увеличивающимся натягом. Преимущества конуса часто используется в стандартных соединениях при прослабленной внутренней резьбе. Если деталь изношена и внутреннее отверстие становится больше нормы, то можно заменить цилиндрический элемент. Угол конуса компенсирует прослабление по диаметру.

Следует знать, что при подготовке деталей к обработке необходимо учитывать припуски. Делая конус на входящей детали ориентируются на наружное значение диаметра по таблице. Затем проверяют длину заготовки и лишь потом делают нужный уклон. На токарном станке выставляют угол на верхней каретке суппорта. Второй вариант — использование фасонного резца. В обоих случаях придется делать ручную настройку, и точно выставить режущий инструмент сложно, поэтому обязательно проверяют угол специальным калибром.

 

Угол вершины профиля 55° выбран не случайно. Это гарантирует лучшую герметизацию соединения. При закручивании происходит притирка деталей с легким заминанием профиля. Однако применять силу при сборке не рекомендуется. Конусность деталей приводит к тому, что вектор нагрузки направлен наружу. Деталь может просто разорвать при избыточных усилиях. Особенно, если толщина элемента с внутренней резьбой небольшая. Не рекомендуется применять технологию на тонкостенных латунных и алюминиевых деталях. Об этом нужно помнить, когда решено сочетать трубную коническую и трубную цилиндрическую резьбу, которая не рассчитывалась при производстве на такой вид нагрузки.

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.

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

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

Способы нарезки конической трубной резьбы

В отличие от стандартной цилиндрической резьбы, где диаметр одинаков на протяжении всей длины детали, коническая делается с учетом особенностей соединения. Выполняют ее на станках, допускающих движение суппорта под заданным углом, либо с помощью слесарных приспособлений: плашек и метчиков

При нарезании конических резьб важно точно соблюдать направление движения и положение инструмента. Контролируют процесс с помощью угольника

Отклонения серьезно ухудшают качество и резьбу уже нельзя использовать в ответственных соединениях. Рабочий инструмент может состоять из комплекта метчиков, плашек с указанными на них номерами.

 

Как нарезать резьбу самостоятельно? Прежде всего необходимо надежно зафиксировать деталь в тиски с таким расчетом, чтобы обеспечить доступ измерительного угольника. Если есть сверлильный станок, то достаточно без перекосов зажать ее. Когда используется дрель, то проконтролировать угол сложнее. Можно воспользоваться дополнительными приспособлениями, например, кондуктором или направляющей муфтой. Особую аккуратность следует проявить при чистовом проходе коническим сверлом или разверткой. Точно выполненное отверстие позволит метчику правильно сделать заход. Когда уклон наружного конуса детали соответствует указанному углу, то плашка легко самоориентируется по нему и резьба получится качественной.

Оборудование для нарезки

В практической деятельности обычному слесарю не часто приходится делать коническую резьбу, если специфика производства не связанна с изготовлением деталей с таким видом соединений. Домашний мастер сталкивается с этой операцией еще реже. Помощником в работе станет таблица определения диаметров.

Размер в дюймах                       Диаметр отверстия, ммГлубина сверления, мм
                dc              do
8,108,5715
¼10,8011,4520
14,3014,9524
½17,9018,6329
¾23,3524,1231
129,3530,2937
37,8038,9540
43,7044,8542
255,2556,6644

Наибольший диаметр конуса обозначают do, а наименьший dc. Для облегчения захода инструмента делается фаска. В цилиндрическом отверстии сделать метчиком нарезку сложно и долго. Для снижения трудоемкости и ускорения операции используют конические сверла и развертки нужного размера. Если инструмент комплектный, то сначала берут метчик или плашку с номером 1. Это черновая резка. Затем проходят инструментом №2. Иногда в комплекте может быть 3 вида метчиков. В цветных металлах коническая резьба может делаться за один проход, если использовать смазочно-охлаждающие жидкости. Работая со сталью желательно проходить отверстие последовательно всеми метчиками.

Увидеть конус можно и по губкам для внутренних измерений. Достаточно их вставить вовнутрь и будет виден уклон на плашке относительно параллельных губок штангенциркуля. Конусные плашки шире обычных, поскольку они должны полностью перекрывать длину обрабатываемой детали. Работать ими тяжелее. Нагрузка распределяется по всей режущей поверхности, поэтому используют мощный вороток с длинными рукоятками, либо удлиняют их для создания рычага. Обозначается машинная плашка 2684-0015, ручная 2684-0015р. Все характеристики указаны в ГОСТ 6228-80. Метчик имеет аббревиатуру 2680-0016. Технические характеристики описаны в ГОСТ 6227-80.

Конические соединения используется в ответственных узлах, поэтому требования в чистоте обработки поверхности высокие. Добиться ее можно только при использовании качественных смазочно-охлаждающих жидкостей. Выбор составов широк. Но если профессиональных материалов под рукой нет, то в домашних условиях можно для работы использовать животный жир. По своим характеристикам он отлично подходит для этой цели. Многие опытные мастера часто его используют в своей практике. Он гарантирует хорошее скольжение, качественную резку металла без сколов.

Режущий инструмент изготовляется из инструментальных, быстрорежущих сталей. В ГОСТе указан рекомендуемый ресурс плашек и метчиков. Рассчитывается он для инструмента из сплава Р6М5 по заготовкам из стали 45. Плашка должна гарантированно выполнить обработку от 125 (более 1 дюйма) до 225 (менее дюйма) наружных резьб, соответствующих требованиям ГОСТ. Соответственно, если в работе используются более прочные сплавы деталей, то ресурс уменьшается. Для проверки качества обработки, геометрических размеров и соответствия профилю используются специальные шаблоны — калибры. Такие же приспособления применяются при заточке резцов для токарных станков.

Сбег резьбы на чертеже

Сбегом называется переход от резьбы к гладкой части. Также на чертеже показывается недовод — ненарезанная часть, располагающаяся между концом сбега и опорной поверхностью. Фаской называется скос торцевой кромки болта. Элемент с фаской может быть необходим в технологических или декоративных целях.

Проточка также является частью стержня или детали, которая необходима, чтобы устранить недорез резьбы уменьшением диаметра стержня для наружной резьбы и увеличением диаметра отверстия для внутренней резьбы. В ГОСТ 10549-80 приведены размеры фасок, недореза, проточек для метрической, трубной, цилиндрической, конической, трапецеидальной резьбы.

На рисунке 5 показаны недорез, недовод и сбег резьбы.

Таблицы переводов дюймовых размеров в метрические. Резьба размер: таблица метрических и дюймовых резьб

Таблица перевода дюймовых размеров в метрические

дюймымм.дюймымм.дюймымм.дюймымм.дюймымм.
125,4250,8376,24101,6
1/83,21 1/828,62 1/854,03 1/879,44 1/8104,8
1/46,41 1/431,82 1/457,23 1/482,64 1/4108,8
3/89,51 3/834,92 3/860,33 3/885,74 3/8111,1
1/212,71 1/238,12 1/263,53 1/288,94 1/2114,3
5/815,91 5/841,32 5/866,73 5/892,14 5/8117,5
3/419,01 3/444,42 3/469,83 3/495,24 3/4120,6
7/822,21 7/847,62 7/873,03 7/898,44 7/8123,8

Параметры дюймовых резьб

Наружный диаметр подсоединяемой трубыНоминал резьбы SAEНоминал резьбы UNFНаружный диаметр резьбы, ммСредний диаметр резьбы, ммШаг резьбы
ммдюймммниток/дюйм
61/4»»1/4»»7/16»»-2011,0799,7381,2720
85/16»»5/16»»5/8»»-1815,83914,3481,41118
103/8»»3/8»»5/8»»-1815,83914,3481,41118
121/2»»1/2»»3/4»»-1619,01217,331,58816
165/8»»5/8»»7/8»»-1422,18420,2621,81414
183/4»»3/4»»1»»-1425,35723,4371,81414
183/4»»1»»1/16-1426,94725,0241,81414
207/8»»1»»1/8-1228,52926,2842,11712
227/8»»7/8»»1»»1/4-1231,70429,4592,11712
227/8»»1»»3/8-1234,87732,6342,11712
251»»1»»1»»1/2-1238,05235,8092,11712

Медные жилы, проводов и кабелей

Сечение токопроводящей жилы, ммМедные жилы, проводов и кабелей
Напряжение, 220 ВНапряжение, 380 В
ток, Амощность, кВтток, Амощность, кВт
1,5194,11610,5
2,5275,92516,5
4388,33019,8
64610,14026,4
107015,45033,0
168518,77549,5
2511525,39059,4
3513529,711575,9
5017538,514595,7
7021547,3180118,8
9526057,2220145,2
12030066,0260171,6

Алюминиевые жилы, проводов и кабелей

Сечение токопро водящей жилы, ммАлюминиевые жилы, проводов и кабелей
Напряжение, 220 ВНапряжение, 380 В
ток, Амощность, кВтток, Амощность, кВт
2,5204,41912,5
4286,12915,1
6367,93019,8
105011,03925,7
166013,25536,3
258518,77046,2
3510022,08556,1
5013529,711072,6
7016536,314092,4
9520044,0170112,2
12023050,6200132,0

Размеры дюймовой резьбы

ОСТ 1260

Номинальный диаметр резьбы в дюймах
Диаметр резьбы в ммШаг резьбы в ммЧисло ниток на 1″
наружный dсредний dвнутренний d
3/164,7624,0853,4081,05824
1/46,3505,5374,7241,27020
5/167,9387,0346,1311,41118
3/89,5258,5097,4921,58816
1/212,70011,3459,9892,11712
5,815,87514,39712,9182,30911
3/419,0517,42415,7982,54010
7/822,22520,41818,6112,8229
125,40023,36721,3343,1758
1 1/828,57526,25223,9293,6297
1 1/431,75029,42727,1043,6297
1 1/238,10035,3932,6794,2336
1 3/444,45041,19837,9455,0805
250,80047,18643,5725,6444 1/2

ОСТ 266

Номинальный диаметр резьбы в дюймах
Диаметр резьбы в ммШаг резьбы в ммЧисло ниток на 1″
наружный dсредний dвнутренний d
1/89,7299,1488,5670,90728
1/413,15812,30211,4461,33719
3/816,66315,80714,9511,33719
1/220,95619,79418,6321,81414
5/822,91221,75020,5881,81414
3/426,44225,28124,1191,81414
7/830,20229,04027,8781,81414
133,25031,77130.2932,30911
1 1/837,89836,42034,9412,30911
1 1/441,91240,43338,9542,30911
1 3/844,32532,84641,3672,30911
1 1/247,80546,32644,8472,30911
1 3/453,74852,27050,7912,30911
259,61658,13756,6592,30911

Таблица перевода единиц

Перевод энергетических единицПеревод единиц давления

1 Дж = 0,24 кал1 Па = 1 Н/м*м
1 кДж = 0,28 Вт*ч1 Па = 0,102 кгс/м*м
1 Вт = 1 Дж/с1 атм =0,101 мПа =1,013 бар
1 кал = 4,2 Дж1 бар = 100 кПа = 0,987 атм
1 ккал/ч = 1,163 Вт1 PSI = 0,06895 бар = 0,06805 атм

Принципы обозначения

Для определения основных качеств следует разобраться с ее обозначением. Обозначение резьбы на чертежах несколько отличается от тех, которые применяются изготовителем при производстве изделий. Таблицы резьб позволяют только по обозначению определить основные характеристики. К особенностям маркировки можно отнести нижеприведенные моменты:

  1. Условное обозначение рассматриваемой резьбы G.
  2. Размер диаметра указывается после буквы. Примером обозначения назовем 1 ½.
  3. Символ L указывает на то, что витки левосторонние.
  4. Следующий символ H указывает на класс точности.
  5. Длина свинчивания представлена цифрами в конце маркировки.

Обозначение конической резьбы на чертеже предусматривает указание класса точности. Символ, обозначающий класс точности, может указываться в технической документации. Создание витков проводится при соблюдении одного из трех классов. Кроме этого, рядом с цифрой может указываться буква «А» и «В»: первая обозначает наружный показатель, вторая внутренний. Первому классу соответствуют самые грубые резьбы, третьему самые качественные.

Как обозначаются соединения деталей с резьбой

Все характеристики трубной конической резьбы указаны в ГОСТ 6211–81. Отечественные стандарты совместимы с зарубежными аналогами: ISO R7, DIN 2999, BS 21, JIS B 0203. Обозначается этот вид резьбы английскими буквами R (наружная) и Rc (внутренняя). В ГОСТе описывается профиль, размеры и допуски соединения. Детальный чертеж показывает характерные особенности соединения. Дополнительные приложения регламентируют подготовку деталей для работы. Сводная таблица основных параметров трубной резьбы является основанием для контроля качества и размеров изделия.

 

Особое внимание уделяется тому, как делается обозначение соединения. Если используется два вида резьбы, то записываются они в виде дроби

Числитель — это внутренняя, знаменатель наружная часть соединения. Например, Rp/R 3/4 LH. Это означает, что резьба левая, номиналом три четверти дюйма, внутренняя цилиндрическая, а наружная коническая трубная. Совмещение разных видов часто используется в ремонтной практике. Так восстанавливают работоспособность сантехнических, газовых приборов. Конусная резьба предпочтительнее там, где нужна надежная герметизация.

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.

Как обозначить резьбу в Автокаде

Чтобы нарисовать болт с метрической резьбой в Автокаде обычно используют интерфейс 3D-моделирования. С помощью команды «Условное обозначение резьбы» можно получить необходимый чертеж с нужными параметрами. При моделировании в 2D наружную резьбу проще чертить набором линий — для этого выбираем в верхней командной строке иконки «Отрезок» или «Спираль» и чертим также, как делали бы это не листе ватмана.

Лайфхак

Лайфхак: чтобы сократить время на вычерчивание, используйте библиотеки резьбовых соединений, которые выставлены в сети «Интернет». Библиотека называется «Сервисные инструменты», далее «Отверстия и резьбы».

Рисунок 7. Как обозначить резьбу в Автокаде

Профиль трубной резьбы

ГОСТом 6357- 81 регламентируются основные параметры профиля. Необходимые размеры в миллиметрах даны в таблице.

Таблица 1

ШагВысота исходного треугольникаКоличество шагов на длине 2,54 смВысота профиля (рабочая), *10-1Радиус закругления впадины и вершины резьбы, *10-1
0,9070,871165285,807771,24557
1,3371,284176198,561171,83609
1,8141,7423311411,615532,49115
2,3092,2177741114,785153,17093

Значение шага трубной цилиндрической резьбы (ГОСТ 6357) определяется из соотношения 25,4 мм/число шагов. Результат округлен до тысячных долей и принят как исходный для расчета основных параметров профиля.

Обратите внимание! Допускается выполнение вершин наружной и внутренней резьбы с плоским срезом, если исключается возможность соединения с конической наружной резьбой по документу 6211. Шаг — один из определяющих параметров трубной резьбы

Шаг — один из определяющих параметров трубной резьбы

Основные размеры в миллиметрах, которые определяются ГОСТом на трубную резьбу, представлены в таблице 2. Условные обозначения соответственно: a – 1/16, c – 1/4, e – 1/2, f – 3/4, g – 5/8, h – 7/8, j – 1 1/4, d – 3/8, k – 1 1/8, m – 1 3/8, n – 1 3/4, l – 1 1/2, o – 2 1/2, q – 2 3/4, r – 3 1/4, s – 3 1/2, p – 2 1/4, t – 3 3/4, u – 4 1/2, v – 5 ½, b – 1/8.

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» .

Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий