Как определить тип резьбы

Типы резьб и их характеристики

Резьба — это поверхность, образованная при винтовом движении произвольного плоского контура по боковой поверхности цилиндра или конуса.

Резьба, образованная на поверхности цилиндра, называется цилиндрической резьбой. Резьба, образованная на поверхности конуса, называется конической резьбой.

Резьбы, применяемые для неподвижных соединений, называют крепежными резьбами. К этим резьбам предъявляются требования по прочности, а в некоторых случаях и по герметичности.

Резьбы, применяемые в подвижных соединениях для передач заданного перемещения одной детали относительно другой, называют кинематическими или ходовыми резьбами. Эти резьбы также должны удовлетворять прочностным требованиям и, кроме того, обеспечивать необходимую точность перемещений, минимальные потери на трение и т. п.

В зависимости от расположения поверхности резьба может быть наружной или внутренней.

Наружная резьба — резьба, образованная на наружной поверхности цилиндра или конуса. В резьбовом соединении наружная резьба является охватываемой поверхностью и наносится на болте, винте и др.

Внутренняя резьба — резьба, образованная на внутренней поверхности цилиндра или конуса. В резьбовом соединении внутренняя резьба является охватывающей поверхностью, она наносится на поверхности отверстия в гайке, гнезде и др.

По направлению винтовой линии различают правую резьбу (нитка резьбы нарезается по часовой стрелке) и левую резьбу (нитка резьбы нарезается против часовой стрелки).

По числу заходов резьбы делятся на однозаходные (образованные одной винтовой ниткой) и многозаходные (образованные двумя и более винтовыми нитками).

По системе измерения параметров резьбы различают метрическую и дюймовую резьбу.

По величине шага различают резьбу крупную, мелкую и специальную.

По форме профиля различают резьбу треугольную, трапециевидную, круглую, прямоугольную и квадратную.

Наиболее распространены следующие типы резьб.

Метрическая резьба (ГОСТ 9150) является основной крепежной резьбой, применяется также в качестве ходовой резьбы.

Профиль резьбы — равносторонний треугольник с углом при вершине 60°. Вершины выступов резьбы срезаны. Эта резьба может быть однозаходной и многозаходной, преимущественно правой, с крупным и мелким шагами. Все размеры измеряют в миллиметрах.

Метрическая резьба обозначается так:

• с крупным шагом — буквой М и диаметром (М24, М64 и т. д.);
• с мелким шагом — буквой М, диаметром и шагом (М24Х2, М64Х2 и т. д.)

В обозначение левой резьбы входят буквы LH, например: М20Х1 LH.

Отклонения и допуски метрических резьб с крупными и мелкими шагами даны в ГОСТ 16093.

Трубная цилиндрическая резьба имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом профиля 55°, вершины и впадины скруглены.

Трубная цилиндрическая резьба применяется в деталях трубных соединений: трубах, муфтах, тройниках, контргайках и других. Обеспечивает непроницаемость соединения.

В условное обозначение трубной цилиндрической резьбы входит буква G и обозначение размера резьбы. Например, G1 — трубная цилиндрическая резьба с номинальным диаметром 33,249 мм, т.е. наружный диаметр резьбы в ее обозначение не входит, его определяют по таблице ГОСТ 6357 в зависимости от обозначения размера резьбы.

В обозначении трубной цилиндрической резьбы за номинальный диаметр принят внутренний диаметр трубы, а не наружный диаметр резьбы.

Условное обозначение для левой резьбы дополняют буквами LH.

Трапецеидальная резьба применяется для передачи движения или больших усилий в двух направлениях. Профиль резьбы — равнобедренная трапеция. Угол при вершине 30°.

В обозначение входят буквы Tr, наружный диаметр и шаг резьбы, например: Tr20Х4 — для однозаходной правой резьбы; для многозаходной резьбы после наружного диаметра указывают числовое значение хода, а в скобках букву P и числовое значение шага, например Tr20Х8(P4). Для левой резьбы добавляют буквы LH.

Упорная резьба применяется в деталях, воспринимающих сильное давление, направленное постоянно в одну сторону. Профиль резьбы — прямоугольный треугольник со срезанными вершинами и закругленными впадинами. Угол при вершине 30°.

Обозначение начинают буквой S и далее — аналогично обозначению трапецеидальной резьбы.

Резьба круглая применяется на цоколях, патронах и светильниках, а также для шпинделей вентилей смесителей и водопроводных кранов. Круглая резьба имеет профиль, полученный сопряжением двух дуг одного радиуса. Круглая резьба обозначается буквами Кр.

Прямоугольная и квадратная резьбы не стандартизованы. Их применяют для передачи осевых сил в грузовых винтах и движения в ходовых винтах.

На чертежах прямоугольная и квадратная резьбы задаются всеми конструктивными размерами: наружным и внутренним диаметрами, шагом, шириной зуба и т.д.

Резьбы специальные имеют стандартный профиль, их диаметр и шаг отличен от стандартного. Обозначение таких резьб на чертеже начинают буквами Сп: Сп М40Х1,5 левая.

Как определить размер резьбы фитинга?

Для правильного заказафитинганеобходимо верно указывать размер резьбы. Для определения резьбы на фитинге штангенциркулем измеряется диаметр (внутренний, если это гайка и соответственно наружный, если это штуцер).

Как определить стандарт фитинга?

Для определения стандарта фитинга надо внимательно изучить его структуру:

1. Накидная или обжатая гайка

Чаще всего с накидными гайками встречаются стандарты DK, DKOL, DKOS, ORFS, DKI.

Чаще всего с обжатыми гайками встречаются стандарты BSP, JIC, JIS Komatsu, JIS Toyota, BSP Flat.

Но, ввиду сложности изготовления, либо конструктивных особенностях гидравлического узла, на котором установлен фитинг можно встретить исключения.

2. Конус ниппеля

Полусфера, посадочный конус под ответный штуцер 37° (разновидность 24° и 60°) — DK;
24° с уплотнительным кольцом на кончике ниппеля — DKOL, DKOS;
0° плоский торец ниппеля — ORFS, BSP Flat;
60° — BSP — данный стандарт не предусматривает уплотнительное кольцо, но в очень редких случаях его можно встретить.

Внутренние (обратные) конуса:

74° — JIC, DKI;
60° — JIS Komatsu, JIS Toyota — как правило, эти стандарты идут с дублирующей (двойной гайкой). Штуцера с наружной резьбой соответственно имеют обратные параметры фитингов с гайками.

Метрическая резьба — DK, DKOL, DKOS, DKI, JIS Komatsu, в очень редких случаях метрическую резьбу можно встретить на стандарте ORFS;
Дюймовая трубная цилиндрическая резьба — BSP, BSP Flat, JIS Toyota;
Дюймовая резьба UN/UNF — JIC, ORFS;
Дюймовая трубная коническая резьба — штуцера NPTF.

Как определить резьбу фитинга

4. Размер под ключ

Зная размер под ключ можно предположить параметр резьбы фитинга, но обращаем Ваше внимание, что этот размер у разных производителей может отличаться.

Общая информация по фитингам

Разнообразие стандартов фитингов для изготовления РВД обусловлено конструктивными особенностями гидравлических узлов, а так же разработками этих узлов в различных странах. Но это не означает, что зная страну происхождения техники и оборудования, можно однозначно сказать какой стандарт фитингов используется на РВД, так как многие заводы производители могут использовать в гидравлической схеме узлы изготовленные за пределами своей страны. Таким образом, на одном РВД с разных сторон можно встретить различные стандарты.

DK— Российский стандарт, фитинги DK (так же у поставщиков можно встретить аббревиатуры DK-L, DK-S, DKM) имеют сферу (яблоко) под ответный штуцер с углами уплотнения 37°, разновидности 24° и 60° и метрическую резьбу. Фитинги DK разработаны в СССР в 50-х годах 20-го века как альтернатива зарубежным фитингам и проектировались с учетом металлообрабатывающего оборудования, технологий и квалификации машиностроительных рабочих того времени. Фитинг DK отвечает требованиям ГОСТ 42705-81.

Метрическая резьба с углом профиля в 60° отвечает требованиям на метрические резьбы общего назначения с профилем по ГОСТ 9150, диаметрами и шагами по ГОСТ 8724.

Фитинги DK в силу особенностей конструкции имеют пониженные параметры по давлению и динамическим нагрузкам, меньший ресурс и проблемы совместимости фитингов и ответных деталей разных производителей (разные радиусы сфер и разные углы ответного конуса) и, как следствие, ограничения в применяемости. Во многих случаях существует полностью совместимый фитинг-прототип DKO.

DKO— Немецкий стандарт. Фитинги DKO, DIN 2353, посадочный конус (конус уплотнения) 24 градуса, на кончике ниппеля уплотнительное кольцо. Как правило, накидные гайки, метрическая резьба DIN 3865.

Фитинги стандарта DKO делятся на 2 типа DKOL (легкая серия) и DKOS (тяжелая серия), отличаются диаметром посадочного конуса (диаметр трубки). У фитингов с гайками в типе DKOS диаметр трубки меньше, чем в типе DKOL.

BSP— Английский стандарт (British Standart Pipe). Фитинги BSP, ISO 228-1, конус уплотнения 60°. Некоторые фитинги BSP могут иметь резиновое кольцо, расположенное в начале конуса, но в основной массе фитингов этого стандарта его не бывает.

JIC— Американский стандарт (Joint Industries Council). Фитинги JIC представляют собой соединения с дюймовой американской резьбой и обратным конусом уплотнения 74 градуса, выполненные в соответствии со стандартами SAE J514 или ISO 8434-2. Соединение JIC разработано в США в 50-е годы и использовалось для соединений труб отбортовкой.

Подсоединение этих фитингов к шлангам или трубам часто называют также соединением JIC74°, имеют американскую резьбу типа UN/UNF для наружной и внутренней резьбы с углом профиля в 60° отвечает требованиям SAE J475 и ISO 725.

ORFS— Американский стандарт (O’ Ring Face Seal). Фитинги ORFS разработаны специально для резьбовых трубных соединений высоких давлений и часто используется, например, на строительных машинах. Арматура ORFS высоко устойчива к вибрациям и импульсам давления.

Фитинги ORFS имеют торцевое уплотнение, уплотнение производится кольцом круглого сечения, которое вставлено в торцевую канавку фитинга штуцера ORFS с наружной резьбой.

Соединение ORFS отвечает требованиям SAE J1453 и ISO 8434-3 и имеет американские резьбы ряда UNF/UN.

Фланцы SF— Фланцевые фитинги SFL и SFS отвечают требованиям SAE J518, ISO/DIS 6161-1 или -2 для фланцев 3000 и 6000 psi, DIN ISO 12151-3, серия L и серия S для фланцев 3000 и 6000 psi, DIN 20078 часть 10 форма R и часть 12 форма S, DIN 20066 для основных размеров фитингов.

Фланцевые фитинги изначально был разработан для подсоединения к гидравлическим насосам. В зависимости конструкции машины соединение производится либо при помощи полуфланца, либо фланца с четырьмя отверстиями. Фитинги фланцы были разработаны в США, позднее подразделение на ступени давления 3000, 6000 было перенято во всем мире.

Компания Caterpillar разработала специальную серию фитингов на повышенное давление — CAT-фланцы. Этот тип фланца предназначен для давления 9000 psi, единственное отличие от фланца 6000 psi увеличенная высота (толщина) тарелки. Японский производитель «Komatsu» тоже предлагает на рынке собственный тип фланцев.

BANJO— Фитинги BANJO (кольцевые ниппели) представляет из себя поворотное соединение. В сборе состоит из корпуса, пустотелого болта с отверстиями и уплотнительных колец. Может быть выполнено с метрической или дюймовой резьбой. Поворот должен осуществляться только до затяжки болта.

NPTF— Гидравлический фитинг штуцер NPTF производится с учетом норм ANSI/ASME B1.20.1. Посадочный конус 60°.

Штуцер NPTF имеет коническую резьбу с конусностью 1:16 (угол конуса 3°34’48″), соответствует ГОСТ 6111-52 — резьба коническая дюймовая с углом профиля 60°.

DKI— Российский стандарт, Фитинги DKI представляют собой соединения с метрической резьбой и обратным конусом уплотнения 74°.

Метрическая резьба с углом профиля в 60° отвечает требованиям на метрические резьбы общего назначения с профилем по ГОСТ 9150, диаметрами и шагами по ГОСТ 8724.

JIS— Японский стандарт (Japanese Industrial Standard), Фитинги JIS представляют собой соединения с обратным конусом уплотнения 60°. Фитинги JIS встречаются двух типов JIS Komatsu и JIS Toyota.

JIS Komatsu или JIS Metric имеют метрическую резьбу.
JIS Toyota или JIS BSP имеют дюймовую трубную резьбу.

Для производства РВД вам так же могут пригодиться муфты.

Резьбовое соединение труб: виды, параметры, обозначение, таблицы размеров трубной резьбы

Резьба встречается нам часто и видов ее много. Например, на крепеже — болтах, шпильках, гайках — витки одного типа. Другой наносят на трубы. Главное свойство резьбы для труб — она дает герметичное соединение. Это как раз то, что требуется в трубопроводах, применительно к трубной резьбе. Ее-то и рассмотрим подробнее.

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.

Виды резьб

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.

Три вида трубной резьбы и их отличия

Есть три основных вида резьбы:

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

Какая бывает резьба. Это соединительные — для соединения деталей

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

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

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

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.

Виды трубной резьбы

Итак, что же такое трубная резьба. Это та, которая имеет канавки особого профиля. В ее основе треугольник с вершиной 55° и скругленные вершины. Условное обозначение — G, после чего указывается условный проход трубы в дюймах. То есть, на чертежах ставят G 1 1/2″. Это и будет означать, что соединение резьбовое, резьба трубная с диаметром условного прохода 1 1/2 дюйма.

Как обозначается трубная резьба на чертежах? Буквой G и цифрами. Цифра — диаметр условного прохода трубы

Цилиндрическая трубная резьба: особенности, обозначение, размеры

Цилиндрическая трубная резьба описана в ГОСТ 6357-81. Она наносится на наружную или внутреннюю часть трубы. Стандарт также допускает соединение наружной конической и внутренней цилиндрической. Вообще, резьба должна быть выполнена с закруглениями, радиус которых тоже прописан. Однако под соединение цилиндрических деталей допускается прямой срез вершин треугольника (но не для соединения с конической резьбой).

Профиль цилиндрической трубной резьбы

Далее размеры. Цилиндрическая трубная резьба может быть наружной и внутренней. Характеризуются они тремя диаметрами: наружным, внутренним и средним. А еще рабочей высотой профиля, диаметром скругления и шагом. Диаметры и количество витков приведены в таблице.

Какой бывает резьба: виды и параметры

Любая конструкция просто не может обойтись без резьбового соединения. Резьбы, виды которых применяются в самых разных отраслях промышленности, являются сегодня одним из лучших крепёжных соединений. Своим внешним видом она напоминает витки спирали, нанесённые на ось цилиндрической или конической формы. Такое соединение используется в винтовых передачах, оно считается важнейшим элементом крепежа.

Функциональное назначение резьбы

ГОСТ 2.331−68 даёт точное определение. Это поверхность, на которой выступы и впадины имеют определённый профиль. Спираль наносится на наружную поверхность вращающихся деталей. Основным назначением резьбовой поверхности считается:

• Крепление деталей и их последующее удержание на определённом расстоянии.
• Ограничение смещения деталей различных конструкций.
• Создание плотного соединения.

Инженеры, разрабатывающие машиностроительное оборудование, хорошо знают, какие резьбы бывают, вид спирали, который нужно использовать для создания мощного соединения. Многочисленные типы спирали дают возможность создавать очень прочные конструкции, состоящие из различных деталей. Сегодня известны следующие типы резьб:

• Цилиндрическая резьба. Нарезается на любой цилиндрической поверхности.
• Коническая. Поверхность заготовки должна иметь коническую форму.
• Правая. Виток направлен в сторону движения часовой стрелки.
• Левая. Направление витка в противоположную сторону относительно часовой стрелки.

Резьбовое соединение делится на несколько категорий:

• Создание крепежа с помощью соединительных деталей (шпилек, болтов, гаек).
• Образование соединения конструкций, без применения дополнительных крепёжных изделий. Например, соединение труб с помощью муфты.

Класс резьбы определяется по её шагу. Он может быть стандартным или мелким. Самым популярным считается мелкий шаг. Он используется на всех деталях, диаметр которых превышает 20 мм.

Благодаря минимальному зазору между канавками винтовой линии получается соединение, которое не имеет возможности самоотвинчиваться.

Положительные и отрицательные свойства

Резьбовые соединения получили большое распространение благодаря большому количеству эксплуатационных свойств. Важнейшими считаются:

• Долговечность.
• Надёжность.
• Контроль силы сжатия.
• Крепление детали в нужном положении.
• Эффект самоторможения.
• Возможность монтажа большим количеством различных инструментов.
• Простая конструкция.
• Большой сортамент.
• Невысокая стоимость.

При всех положительных качествах спираль имеет ряд характерных недостатков. Нагрузка распределяется неравномерно. Первый виток испытывает 50% общего давления.

В случае частого разбора поверхность спирали быстро изнашивается. Вибрационные нагрузки могут стать причиной самоотвинчивания.

Классификация резьбовых соединений

Профиль может иметь несколько видов. Он разбивает резьбу на определённые группы, которые применяются для создания различных соединений:

Самой распространённой считается метрическая нарезка, выполненная согласно ГОСТ № 9150−81. Профиль похож на равносторонний треугольник. Угол наклона — 60 градусов. Шаг витка делается в диапазоне: 0.25 — 6 мм. Диаметр крепёжных деталей: 1 — 600 мм.

Коническая резьба отличается наличием конусности 1:16. Такая конструкция позволяет создать герметичные стыки без применения стопорных гаек.

Для дюймовой резьбы не существует отечественного стандарта. Профиль такой резьбы имеет вид треугольника. Угол 55 градусов. Число витков на одном дюйме определяет шаг профиля. Стандартизация конструкции затрагивает наружные диаметры 3/16″ — 4″ с витками на 3—28″.

Резьба дюймовая коническая сделана с конусом 1:16. Угол профиля равен 60 градусам. Это изделие создаёт высокую герметичность, причём без установки специальных уплотнений. Применяется для гидравлических систем, а также трубопроводов небольшого диаметра.

Цилиндрическая трубная резьба ГОСТ 6357–81 используется как одновременный крепёж и уплотнение. Форма профиля сделана в виде равнобедренного треугольника, имеющего угол наклона 55 градусов. Чтобы достичь высокой герметичности, профиль имеет верхние грани закруглённого типа. Чтобы не повредить стенки конструкции, такая резьба отличается сокращённым шагом. Её используют в системах отопления, создании водопроводных коммуникаций.

Трапецеидальная резьба изготавливается по ГОСТ 9481 −81. Она применяется в крепёжных соединениях вида винт-гайка. Внешний вид профиля напоминает равностороннюю трапецию с углом наклона 30 градусов. В червячных передачах значение угла увеличивается до 40 градусов. Применяется для крепежа деталей диаметром 10−640 мм.

Упорная резьба стандартизируется ГОСТом 24737−81. Её используют в крепеже, который во время эксплуатации подвергается мощным осевым нагрузкам, направленным в определённую сторону. Профиль имеет форму разносторонней трапеции. Одна грань наклонена под углом 3 градуса, противоположная — 30 градусов. Такой резьбой соединяют детали диаметром 10—600 мм. Шаг профиля находится в диапазоне 2—25 мм.

Круглая резьба ГОСТ 6042–83 формируется соединением дуг. Угол наклона между ними составляет 30 градусов. Основным преимуществом этой конфигурации считается высокая устойчивость к повышенному износу. Поэтому её широко используют в создании трубопроводной системы.