Резьба прямоугольная

Особенности резьбы

Прямоугольная резьба обладает нестандартным квадратным профилем, поэтому для нее не установлены стандартные параметры шага, диаметра, величины среза и хода. Глубина профиля данной разновидности нарезки равняется половине шага. Основные размеры резьбовых соединений с прямоугольным профилем определены в ГОСТ 9150-81.

По методу образования выделяют левую и правую прямоугольные резьбы. Левая разновидность нарезки создана контуром, осуществляющим вращение против часовой стрелки. Контур перемещается вдоль оси, относительно наблюдателя. Правая резьба образована контуром, производящим вращательные движения по часовой стрелке. Движение производится вдоль оси по направлению от наблюдателя.

Прямоугольная резьба может быть однозаходной (нарезка произведена в виде 1 витка). В этом случае груз, размещенный на винтах резьбовых соединений, не сможет самостоятельно опуститься без влияния дополнительной силы трения. Это преимущество однозаходной нарезки обусловлено наличием свойства самоторможения. Также изготавливаются многозаходные резьбовые соединения, где нарезка осуществлена в виде 2-3 раздельных витков, расположенных на равной дистанции. Число заходов прямоугольной резьбы возможно измерить при помощи следующей формулы: Z = L/S, где S – размер шага и L – значение хода.

Прямоугольная резьба обладает множеством схожих особенностей с трапецеидальной ленточной разновидностью нарезки. Обе разновидности нарезания используются для превращения вращательного вида движения в поступательное, обладают свойством самоторможения и не имеют точных стандартов изготовления. Тем не менее прямоугольная резьба уступает трапецеидальной по показателям прочности и технологичности. Также ленточная резьба имеет более простую технологию изготовления, располагает высокими показателями силы трения и не требует дополнительного фиксирования. Но она уступает резьбе с прямоугольным сечением по величине КПД. Сейчас прямоугольная резьба постепенно заменяется трапецеидальной во многих сферах промышленности из-за большого количество недостатков.

Коническая резьба NPT/NPTF: основные характеристики и стандарты

Внешний вид конической NPT резьбы Резьба NPT/NPTF (с англ. national pipe taper/national pipe tapered fuel) представляет собой американский стандарт на конусную трубную резьбу. Этот стандарт применятся к трубам и арматурным изделиям, которые изготовлены в США.

Конусная трубная резьба NPT соответствует ГОСТу 6111-52 «Резьба коническая дюймовая с углом профиля 60 градусов», который действует на территории большинства стран СНГ.

Национальная ассоциация по гидравлическим приводам Соединенных Штатов не советует использовать стандарты NPT и NPTF в гидравлике. Но несмотря на это применение этих стандартов очень распространено.

Схема NPT резьбы

Виды дюймовой резьбы:

  • NPT – резьба с конусностью 1:16 и углом профиля 60°. Такая резьба соответствует стандартам ANSI B1.21.1, FED-STD-H28/7 .
  • NPS – цилиндрическая резьба.
  • NPTF – герметичная дюймовая резьба с углом профиля 60°, уплотнение происходит за счет смятия резьбы. Этот вид дюймовой резьбы соответствует стандартам SAE J476, ANSI B1.20.3, FED-STD-H28/8.

Основные параметры самых распространенных резьбовых соединений NPTF:

Номинальный диаметр, дюймОсновной диаметр, ммОтверстие под резьбу, ммЧисло витков на дюймШаг, мм
NPTF 1/16″7.8706.00270.940
NPTF 1/8″10.2178.25270.940
NPTF 1/4″13.57710.70181.411
NPTF 3/8″17.01614.10181.411
NPTF 1/2″21.21117.40141.814
NPTF 3/4″26.56622.60141.814
NPTF 1″33.19528.5011.52.209
NPTF 1 1/4″41.95237.0011.52.209
NPTF 1 1/2″48.02143.5011.52.209
NPTF 2″60.06055.0011.52.209
NPTF 2 1/2″72.64265.5083.175
NPTF 4″113.913107.0083.175

Основные параметры самых распространенных резьбовых соединений NPT:

Номинальный диаметр, дюймОсновной диаметр, ммОтверстие под резьбу, ммЧисло витков на дюймШаг, мм
NPT 1/16″7.8706.00270.940
NPT 1/8″10.2178.25270.940
NPT 1/4″13.57710.70181.411
NPT 3/8″17.01614.10181.411
NPT 1/2″21.21117.40141.814
NPT 3/4″26.56622.60141.814
NPT 1″33.19528.5011.52.209
NPT 1 1/4″41.95237.0011.52.209
NPT 1 1/2″48.02143.5011.52.209
NPT 2″60.06055.0011.52.209
NPT 2 1/2″72.64265.5083.175
NPT 4″113.913107.0083.175
NPT 5″141,300134,38483.175
NPT 6″168,275161,19183.175
NPT 8″219,075211,67383.175
NPT 10″273,050265,31183.175
NPT 12″323,850315,79383.175

Для создания NPT (NPTF) соединения применяются специальные резьбонарезные установки с метчиком (плашкой или резьбонарезной головой).

ПрофИнст Строй предлагает вашему вниманию оборудование, с помощью которого вы сможете качественно нарезать NPT (NPTF) резьбу на трубах и заготовках:

  • Резьбонарезные головы от 1/2 до 2 дюймов. Предназначены для качественной высокопроизводительной нарезки резьбы. Безопасная и быстрая замена.
  • Ручные резьбонарезные клуппы от 1/2 до 1.1/4 дюймов. Предназначены для нарезания трубной конической резьбы на водопроводных, электрических или газовых трубах. Обладает высокой производительностью и удобный в транспортировке.
  • Ручные резьбонарезные клуппы от 1/2 до 2 дюймов. Могут широко использоваться при монтаже оборудования и в строительной промышленности, идеально подходят для повышения производительности труда, сокращения времени строительства, обеспечения его качества, а также снижения интенсивности труда.
  • Электрические резьбонарезные станки от 1/2 до 2 дюймов. Высокопроизводительный резьбонарезной станок для мобильного и стационарного использования. Подходит для долговременной эксплуатации в интенсивном режиме в цехе и на стройплощадке, применяется при монтаже систем отопления и водоснабжения и в серийном производстве. Станок нарезает точную резьбу очень высокого качества.
  • Электрические резьбонарезные станки от 1/2 до 3 дюймов. Станок предназначен для нарезки винтовой и цилиндрической резьбы на трубах. Используется для изготовления точных, надежных резьбовых соединений на трубах и болтах в соответствии с нормами. Он рассчитан на длительное промышленное использование.
  • Электрические резьбонарезные станки от 1/2 до 4 дюймов. Станок предназначен для нарезки трубной и метрической резьбы. Используется для изготовления точных, надёжных резьбовых соединений на трубах и шпильках в соответствие с нормами.

Резьба NPT используется в соединениях с повышенными требованиями к герметичности. Соединения с такой резьбой способны выдерживать сильное давление циркулирующей среды по трубопроводу.

Чтобы купить оборудование для нарезания конической резьбы NPT (NPTF) на трубах, свяжитесь с менеджерами ПрофИнст Строй по контактным телефонам: +375 (17) 256-22-55, +375 (29) 602-00-80, +375 (29) 766-07-00, мы подробно расскажем об особенностях работы, устройстве и специфике данного типа оборудования.

Обозначение на чертежах

Обозначение трубной конической резьбы:

  • R — внешняя коническая;
  • RC — конические пазы внутреннего типа;
  • RP — внутренняя коническая с цилиндрическим профилем;
  • LH — левая;
  • RH — правая;
  • MK — конусная метрическая;
  • M — метрическая;
  • K — дюймовая коническая;
  • укор. — укороченный профиль;
  • пов. точ. — повышенная точность нарезки.

На чертеже обозначение выносят при помощи выноски на полке, стрелка указывает на основную линию. Длины нарезки не указываются, поскольку является стандартной. Коническая резьба указывается в виде дробной величины: числителем выступает маркировка внутренней нарезки, а знаменателем — наружной.

Основная плоскость резьбы обозначается сплошной тонкой линией.

Технологии нарезки

Чаще всего нарезка производится при помощи механического станка. Заготовка располагается на станке в вертикальном положении. Механический станок обрабатывает заготовку при помощи резьбовых инструментов – резцов, изготавливаемых из прочных железных сплавов. Внутренняя нарезка производится резцами изогнутой формы, наружная нарезка осуществляется резцами прямой или выгнутой формы. Чтобы получить максимально точную резьбу на механическом станке, нужно правильно соотнести частоту оборотов заготовки и угол воздействия резцов, учитывая параметры производительности станка.

Нарезка производится посредством метчиков – стержней с режущими кромками. Метчики подбираются, исходя из диаметра и шага, и закрепляются в тисках. Изначально используется черновой метчик для придания приблизительных размеров. После применяется чистовой метчик, посредством которого изделию придаются точные формы, в соответствии с заданными параметрами. Внутренняя резьба выполнена правильно только в том случае, если болты ввёртываются в трубу легко и плотно.

Наружное нарезание также может осуществляться вручную при помощи плашки. Этот инструмент закрепляется винтами на плашкодержателе, к нему прикрепляется стержень. Плашка должна находиться под углом 90° относительно оси нарезаемой детали. Далее мастер производит несколько переменных оборотов плашки до тех пор, пока не будет достигнута точная длина заготовки. Правильность выполнения наружного нарезания проверяется калибрами или гайками.

Условное обозначение резьбы

Каждый тип резьбы, которые были описаны выше, регламентируется отдельным ГОСТом. Разберемся, что вообще шифруется.

Сюда входят:

  • знак резьбы, обозначенный буквой;
  • номинальный размер, выраженный дюймами или мм;
  • показатель шага;
  • если резьба многозаходная, то указывается показатель хода и его шаг;
  • в случае с левой резьбой добавляется LH;
  • поле допуска (циферно-буквенное) и класс точности (буквенный);
  • длина свинчивания (при отличии от стандартной) — буквой или цифрой.

Особенности обозначения резьбы

Ввиду того, что форма резьбовой поверхности достаточно сложная, а само соединение используется нечасто, с целью упростить процесс создания проектной документации ввели условное обозначение этого сложного профиля.

К особенностям условного обозначения относится:

  • применение тонкой линии, заходящей на штриховку. Тип соединения и диаметральный разрез обозначают на выносной размерной линии;
  • условное обозначение резьбы бывает необходимо, если нужно отобразить профиль, в частности — угол между отдельными витками;
  • если изделие высокой точности, нужно указывать допуск размеров. Делается это с помощью выносной полки или размерной линии;
  • создание качественных элементов крепежа сопровождается отслеживанием шероховатости полученной поверхности.

Основная информация и сферы применения

Чаще всего резьбовое соединение изготавливается в метрической системе. Размеры резьбы могут быть абсолютно разными. Витки наносятся на наружные или внутренние поверхности какого-либо элемента цилиндрической формы. Именно такой вид имеют наиболее распространённые крепёжные детали:

  1. Гайки.
  2. Шпильки.
  3. Болты.
  4. Винты и так далее.

Изделия с конической формой с метрическим типом резьбы нужны в тех случаях, когда соединению требуется высокая герметичность. Профиль под углом позволяет не использовать дополнительные уплотнители. Такой вид с успехом себя зарекомендовал во время монтажа трубопроводов, по которым движутся жидкости и газы. Трубная резьба при невысоком давлении среды отлично справляется с задачей без прокладок. Также конический тип применяется при создании крышек для различных ёмкостей для герметизации отверстия.

Существует и менее распространённый тип резьбы. Он называется ленточным (прямоугольным). Такой вид применяется в основном в машиностроении.

Метрический тип соединений имеет ряд таких параметров:

  1. Диаметр.
  2. Шаг резьбы.
  3. Толщина и расположение.
  4. Высота.
  5. Направление витков.

Чтобы понять, что такое шаг резьбы, достаточно взглянуть на обычный болт (неважно, шестигранная головка или стандартная). Это расстояние между отдельными витками

Есть и другие параметры, благодаря которым метрические соединения подразделяются на виды, имеющие свои условные обозначения из букв и цифр.

Резьбовые соединения получили огромную популярность из-за большого количества преимуществ, среди которых:

  1. Надёжность и длительный эксплуатационный срок.
  2. Возможность регулировать степень сжатия.
  3. Простота конструкции.
  4. Фиксация в закрученном положении.

Из недостатков можно выделить неравномерность распределения номинальной нагрузки по всей ширине и длине витков. Если часто разбирать и собирать конструкцию, то это ускоряет износ элементов. Чтобы продлить срок службы, желательно каждый раз снимать фаску на глубину повреждения, но это применимо не во всех случаях. Также детали с разным шагом не подойдут друг к другу.

Необходимые инструменты для нарезания

Нарезки широко используются в быту и на производстве, поэтому инструменты для изготовления рези широко распространены. Существует несколько видов приспособлений для нарезания:

  1. Резьбовые фрезы — это многозубчатые инструменты, в которых процесс резьбонарезания по отношению к резцам более производительный. Подразделяются на гребенчатые цилиндрические, дисковые, гребенчатые сборные, головки для скоростного фрезерования.
  2. Плашки — многолезвийный инструмент для создания наружной рези. Различают круглые, цельные, раздвижные приспособления, разрезные плашки.
  3. Резьбовые головки — это специальные изделия для нарезания внутренней и внешней рези, имеют ряд преимуществ по сравнению с круглыми плашками. В зависимости от конструкции гребенок головки бывают с круглыми радиальными, плоскими тангенциальными и плоскими радиальными гребенками.
  4. Метчики — это осевой инструмент, состоящий из нескольких лезвий, предназначенный для нарезания внутренней рези. Различают следующие виды: ручные, станочные, гаечные, машинные, маточные и т.д.
  5. Резьбовые резцы — это инструмент для точной машинной нарезки внутренней и наружной рези. Они подразделяются на стержневые, однониточные и многониточные фасонные.

Таблицы выбора диаметра сверла под резьбу

При выполнении внутренней резьбы под нее предварительно сверлится отверстие. Оно не равно диаметру резьбы, так как при нарезании часть материала не удаляется в виде стружки, а выдавливается, увеличивая размер выступов. Потому перед нанесением необходимо выбрать диаметр сверла под резьбу. Это можно сделать по таблицам. Они есть для каждого типа резьбы, но приведем наиболее популярные — метрическую, дюймовую, трубную.

Метрическая резьбаДюймовая резьбаТрубная резьба
Диаметр резьбы, дюймыШаг резьбы, ммДиаметр сверла, ммДиаметр резьбы, дюймыШаг резьбы, ммДиаметр сверла, ммДиаметр резьбы, дюймыДиаметр отверстия под резьбу, мм
M10.250,753/161.0583.61/88,8
M1,40,31,11/41.2705.01/411,7
M1.70,351,35/161.4116.43/815,2
M20,41,63/81.5887.81/218,6
M2.60,42,27/161.8149.23/424,3
M30,52,51/22,11710,4130,5
M3,50,62,89/162,11711,8
M40,73,35/82,30913,311/439,2
M50,84,23/42,54016,313/841,6
M61,05,07/82,82219,111/245,1
M81,256,7513,17521,3
M101,58,511/83,62924,6
M121,7510,2511/43,62927,6
M142,011,513/84,23330,1
M162,013,5
M182,515,2511/24,3333,2
M202,517,2515/86,08035,2
M222,61913/45,08034,0
M243,020,517/85,64441,1

Еще раз обращаем ваше внимание что диаметр сверла под резьбу дан для крупной (стандартной резьбы)

Резьбонарезная продукция, Фитинги стальные

ЧАСТИ СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ СТАЛЬНЫЕ С ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ РЕЗЬБОЙ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ Р = 1,6 МПа, ГОСТ 8965-75Фитинги стальные, соединительные части с цилиндрической резьбой – используются для соединения труб в системах отопления, водопровода, газопровода и других системах, работающих в условиях неагрессивных сред (вода, насыщенный водяной пар, горючий газ и др.) при температуре проводимой среды не выше 175 °С и давлении Р = 1,6 МПа. Фитинги стальные – используются для прямого соединения труб, основной соединительной деталью является сгон стальной имеющий резьбы с двух сторон, короткую и длинную. Сгон в сборе: сгон крепиться к трубе с стороны короткой резьбы на длинную резьбу устанавливается муфта и контргайка, такая конструкция обеспечивает наиболее прочное и надежное соединение. Для герметизации соединения допускается использование уплотняющего материала.

Бочата стальные из труб ГОСТ 3262-75, предназначены для соединения стальных труб в системах водопровода, газопровода, отопления и др. Материал (основной): сталь. Тип присоединения: резьба. Рабочая среда: Вода, пар, газ. Ду: 15, 20, 25, 32, 40, 50. Резьба:1/2”, 3/4”,1”, 1,1/4”, 1 1/2”, 2”. Рабочее давление: PN (кгс/см2): 16. Температура рабочей среды (наибольшая): 175°С.

Широкое распространение фитинги стальные получили благодаря простоте конструкции. Основной их деталью являются сгоны. При установке он крепиться на короткую резьбу к трубе, а к длинной резьбе устанавливается контргайка и муфты. Приобрести стальные фитинги можно в специализированном магазине.

Фитинги из стали могут эксплуатироваться в значительном температурном диапазоне и выдерживать высокое давление. Несмотря на высокие технические характеристики, на фитинги стальные цена самая демократичная. При необходимости монтажа труб для систем отопления, газо- или водоснабжения необходимо купить стальные фитинги. На фитинги цена довольно низкая, что делает их доступными.

Профиль резьбы

Под профилем следует понимать контур сечения, который имеет виток резьбового соединения в проходящей через его ось плоскости. Иными словами, это геометрическая фигура, получаемая в плоскости, которая проходит через ось. Резьбы классифицируются на:

  1. треугольные;
  2. трапецеидальные;
  3. прямоугольные;
  4. круглые;
  5. упорные.
ВидФорма и размеры профиляТипыПрименение
ТреугольнаяРавнобедренный треугольник: · у метрической – угол при вершине 60°;

· у дюймовой – 55°;

· у трубной — 55°.

Высота:

H1 = 0,5p · tg(60) *

· метрические; · дюймовые;

· трубные

1. метрическая – основной вид соединений; 2. дюймовая – в современных изделиях применение не допускается;

3. трубная – герметичное соединение труб и арматурных деталей трубопроводов.

ТрапецеидальнаяРавностороння трапеция с углом 30°. Высота:

H1 = 0,5p

· однозаходная (образуется одним выступом); · многозаходнаяПередача движений (вращательно-поступательных и вращательных) в тяжело нагруженных соединениях.
ПрямоугольнаяНестандартный профиль в виде квадрата или прямоугольникаГрузовые, ходовые винты – для передачи движения в тяжело нагруженных крепежных соединениях. Обязательно указание всех размеров соединения на чертежах.
КруглаяЗакругленный профиль из дуг, которые связаны прямолинейными участками, угол профиля 60°Преимущества – продолжительный срок службы и высокое сопротивление при нагрузках. Используется на деталях: · которые часто свинчиваются;

· работают в средах с высоким загрязнением;

· на тонкостенных элементах деталей, где резьба накатана или выполнена штамповкой.

Пример использования: стяжки в вагонах, арматура пожарной техники, цоколь электролапмы.

УпорнаяНеравнобочная трапеция, угол рабочей стороны 3°, нерабочей – 30°. Высота:

H1 = 0,75p

· однозаходная; · многозаходнаяВ домкратах, прессах – для передачи значительных усилий, которые действуют в одном направлении.

Примечание: *р – шаг

Выбор профиля оказывает влияние на показатели прочности, технологичности и силы трения в крепежном соединении.

Основные параметры резьбы и единицы измерения

Метрическая резьба — с шагом и основными параметрами резьбы в долях метра.

Дюймовая резьба — все параметры резьбы выражены в дюймах (чаще всего обозначается двойным штрихом, ставящимся сразу за числовым значением, например, 3″ = 3 дюйма), шаг резьбы в долях дюйма (дюйм = 2,54 см). Для трубной дюймовой резьбы размер в дюймах характеризует условно просвет в трубе, а наружный диаметр, на самом деле, существенно больше.

Метрическая и дюймовая резьба применяется в резьбовых соединениях и винтовых передачах.

Модульная резьба — шаг резьбы измеряется модулем (m). Чтобы получить размер в миллиметрах достаточно модуль умножить на число.

Питчевая резьба — шаг резьбы измеряется в питчах (p”). Для получения числового значения (в дюймах) достаточно число разделить на питч.

Модульная и питчевая резьба применяется при нарезании червяка червячной передачи. Профиль витка модульного червяка может иметь вид архимедовой спирали, эвольвенты окружности, удлинённой или укороченной эвольвенты и трапеции.

  • шаг (P) — расстояние между одноимёнными боковыми сторонами профиля, измеряется в долях метра, в долях дюйма или числом ниток на дюйм — это знаменатель обыкновенной дроби, числитель которой является дюймом. Выражается натуральным числом (например; 28, 19, 14, 11);
  • 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 (Ph) величина относительного перемещения исходной средней точки по винтовой линии резьбы на угол 360°

где — число заходов;

  • высота исходного треугольника резьбы (H);
  • срез резьбы (с);
  • угол конуса конической резьбы ();
  • угол подъёма резьбы ():

>>Смотрите таблицу для определения резьбы по диаметру Американские стандарты резьб

Применение винтовых поверхностей в технике началось ещё в античные времена. Считается, что первым винт изобрел Архит Тарентский — философ, математик и механик, живший в IV—V веках до н. э. Широко известен изобретеный Архимедом винт, применявшийся для перемещения жидкостей и сыпучих тел. Первые крепёжные изделия, имеющие резьбы, начали применяться в Древнем Риме в начале н. э. Однако, из-за высокой стоимости они использовались только в ювелирных украшениях, медицинских инструментах и других дорогостоящих изделиях.

Широкое применение ходовые и крепёжные резьбы нашли лишь в Средневековье. Изготовление наружной резьбы происходило следующим образом: на цилиндрическую заготовку наматывалась смазанная мелом или краской верёвка, затем по образовавшейся спиральной разметке нарезалась винтовая канавка. Вместо гаек со внутренней резьбой использовались втулки с двумя или тремя штифтами.

В XV—XVI веках началось изготовление трёх- и четырёхгранных метчиков для нарезания внутренней резьбы. Обе сопрягаемые детали с наружной и внутренней резьбой для свинчивания подгонялись друг под друга вручную. Какая-либо взаимозаменяемость деталей полностью отсутствовала.

Предпосылки к взаимозаменяемости и стандартизации резьбы были созданы Генри Модсли (Henry Maudslay) приблизительно в 1800 году, когда изобретённый им токарно-винторезный станок сделал возможным нарезание точной резьбы. В течение следующих 40 лет взаимозаменяемость и стандартизация резьб имели место лишь внутри отдельных компаний. В 1841 году Джозеф Витворт (Joseph Whitworth) разработал систему крепежных резьб, которая, благодаря принятию её многими английскими железнодорожными компаниями, стала национальным стандартом для Великобритании, названным британским стандартом Витворта (BSW). Стандарт Витворта послужил основой для создания различных национальных стандартов, например стандарта Селлерса (Sellers) в США, резьбы Лёвенхерц (Löwenherz) в Германии и т. д. Количество национальных стандартов было очень велико. Так, в Германии в конце XIX века было 11 систем резьбы с 274 разновидностями.

В 1898 году Международный Конгресс по стандартизации резьбы в Цюрихе определил новые международные стандарты метрической резьбы на основе резьбы Селлерса, но с метрическими размерами.

В 1947 году была основана Международная организация по стандартизации (ISO). Стандарты резьбы ISO в настоящее время являются общепринятыми во всем мире, в том числе и в России.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий