Когда нужно прочно, надежно и быстро соединить несколько деталей из стали, древесины и пластика, в большинстве случаев выбираются резьбовые крепежи. Сборка выполняется с помощью гаек, шайб, винтов или болтов. Плотная стыковка обеспечивается за счет точного совмещения спиралевидных витков, выполненных на наружной и внутренней стороне фрагментов сборки. При изготовлении метизов используются разные технологии и системы определения размеров резьбы. Одной из применяемых в России и распространенной в большинстве стран, является дюймовая резьба. В нашей стране она классифицируется в соответствии с нормативной базой ГОСТ, В США — UN, в Европе — ISO и DIN. По конфигурации витки бывают коническими или скругленными с точно выдержанными размерами и расстояниями.
Параметры дюймовой резьбы
В соответствии с действующими стандартами, производители обязаны изготавливать детали с точно выдержанными характеристиками, что отображается в маркировке. На эти данные ориентируются потребители, которые в проектировании подбирают нужные им по определенным параметрам крепежи.
Что касается дюймовой резьбы, то в ее отношении действуют такие критерии и определения:
- Наружный диаметр. Дистанция между верхушками расположенных в спирали гребней. Определяется шаблонами и штангенциркулем.
- Внутренний диаметр. Расстояние, между образованными выступами резьбы канавками.
- Шаг. Промежуток между соседними в спирали вершинами гребней или самой глубокой части углублений между ними.
В соответствии с положениями отечественных и международных стандартов шаг должен быть фиксированным на протяжении всей длины резьбы на детали. Величина диаметров может быть разной на одном изделии. Это регламентируется его конструкцией и предназначениям. Переменные данные также определяются стандартами.
В отношении формы дюймовой резьбы применяются следующие определения:
- Тип. Бывает цилиндрический, когда на протяжении всей длины изделия диаметр постоянный. У конических метизов он уменьшается в сторону края.
- Направление. Спираль делается прямой — по часовой стрелке, и обратной — против ее движения по циферблату.
- Высота профиля. Рассчитывается как расстояние между концом гребня и канавки или между внешним и внутренним диаметром. Показатель не зависит от типа резьбы.
Это основная информация, касающаяся исключительно спирали. Кроме этого, в сфере строительства востребованы такие параметры, как длина, толщина метизов, форма ответных элементов, а также прочие технические характеристики относительно их состава, покрытия и устойчивости к внешним факторам. Все эти данные прописываются в проектной документации.
Цилиндрическая дюймовая резьба
В соответствии с принятыми стандартами, диаметры резьбы постоянны, как на болтах, так и на гайках, по всему размеру нанесения витков спирали. Такое устройство деталей позволяет проводить закручивание в нужных пределах, обеспечивая необходимый момент затягивания в конечной точке. Технические условия цилиндрической резьбы закреплены в ГОСТ 6357-81.
Гребни спирали выполнены в виде равнобедренного треугольника, верхний выступ которого образует 55 градусов. Верх профиля скруглен, по своей форме он соответствует конфигурации углубления в спирали ответной детали. Благодаря этому достигается минимальный просвет и максимальная прочность соединения.
Для того, чтобы установить различия в характеристиках крепежей, на метизы наносится маркировка такого содержания:
- G — обозначение цилиндрической формы дюймовой резьбы;
- 1, 2, 3 — класс точности изготовления;
- A, B — место нанесения, внешняя и внутренняя;
- L, H — направление витков, правое и левое.
В надписях, вслед за литерой «G» наносится число, обозначающее размер внутреннего сечения, измеряемого в дюймах (2,54 см).
Коническая дюймовая резьба
В изделиях такого типа сечение стержней уменьшается к их концу, а в полых деталях к верхнему краю или упору в отверстии. В России характеристики конической резьбы регламентируются ГОСТ 6211-81. Гребни спирали выполнены в виде равнобедренного треугольника, верхний выступ которого образует 55 градусов. Верх профиля скруглен, по своей форме он соответствует конфигурации углубления в спирали ответной детали. Для выполнения более прочных соединений применяются крепежи, в которых профиль гребня образует равносторонний треугольник с углами 60 градусов. Витки такой конфигурации способны переносить высокие механические нагрузки. В отношении подобных изделий действуют положения ГОСТ 6111-52.
Как определить шаг
Перед проведением сборки принято проверять подготовленные для работы крепежи на предмет соответствия параметрам и комплектности. В ряде случаев возникает необходимость в получении информации о шаге дюймовой резьбы, если по каким-либо причинам изначально она неизвестна.
Когда под руками нет специализированных таблиц и отсутствует маркировка, то вычислить параметры метизов можно следующими способами:
- Подбором путем опробования изделиями, характеристики которых точно известны. При затрудненном закручивании берется другое изделие, и так до тех пор, пока не будет найдено то, что вращается свободно, но без люфта.
- С помощью линейки. Потребуется принадлежность с дюймовой шкалой. Впрочем, на сантиметровой можно сделать отметку 2,54 см. Затем приложить линейку к резьбе, подсчитать количество витков, поделить на него дюйм и получить в итоге шаг.
- Расчетом по оттиску. Методика аналогична предыдущей, но для отверстий. Витки нужно смазать краской и приложить к ним полоску бумаги. По рисунку путем несложных действий вычисляется размер шага.
Полученные такими способами данные нельзя считать точными, но в большинстве случаев они очень близки к истине. Лучше пользоваться точными измерительными приборами и таблицами соответствия.
Отличия дюймовой резьбы от метрической
Принципиальных расхождений в технологиях, которые бы кардинально влияли на параметры соединительных узлов, нет.
Различия состоят в следующем:
- Единицы измерения. В одной системе миллиметры, во второй дюймы. При этом, если в метрической идут десятичные показатели, то в дюймовой дробные (четверти).
- Угол профиля. В дюймовой и метрической он составляет 55 и 60 градусов соответственно.
Таблица дюймовых и метрических резьб:
| Диаметр наружный | Диаметр внутренний | Шаг резьбы | Резьба дюймовая, G, R | Резьба метрическая | Резьба дюймовая,ORFS, UNF,JIC | Резьба дюймовая,NPTF, NPSM |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 9,3-9,7 | 8,5-8,9 | 28 ниток | 1/8" | |||
| 9,3-9,7 | 8,5-8,9 | 29 ниток | 1/8" | |||
| 9,7-9,9 | 8,2-8,6 | x1,5 | M 10x1,5 | |||
| 10,9-11,1 | 9,7-10,0 | 20 ниток | 7/16"-20 | |||
| 11,6-11,9 | 10,2-10,6 | x1,5 | M 12x1,5 | |||
| 12,4-12,7 | 11,3-11,6 | 20 ниток | 1/2"-20 | |||
| 12,9-13,1 | 11,4-11,9 | 19 ниток | 1/4" | |||
| 12,9-13,1 | 11,4-11,9 | 18 ниток | 1/4" | |||
| 13,6-13,9 | 12,2-12,6 | x1,5 | M 14x1,5 | |||
| 14,0-14,25 | 12,7-13,0 | 18 ниток | 9/16"-18 | |||
| 15,6-15,9 | 14,2-14,6 | x1,5 | M 16x1,5 | |||
| 16,3-16,6 | 14,9-15,4 | 19 ниток | 3/8" | |||
| 16,3-16,6 | 14,9-15,4 | 18 ниток | 3/8" | |||
| 17,2-17,5 | 15,8-16,0 | 16 ниток | 11/16"-16 | |||
| 17,6-17,9 | 16,2-16,6 | x1,5 | M 18x1,5 | |||
| 18,7-19,0 | 17,3-17,6 | 16 ниток | 3/4"-16 | |||
| 19,6-19,9 | 18,2-18,6 | x1,5 | M 20x1,5 | |||
| 20,5-20,7 | 18,8-19,3 | 16 ниток | 13/16"-16 | |||
| 20,5-20,9 | 18,6-19,0 | 14 ниток | 1/2" | 1/2" | ||
| 21,6-21,9 | 20,2-20,6 | x1,5 | M22x1,5 | |||
| 22,0-22,2 | 20,2-20,5 | 14 ниток | 7/8"-14 | |||
| 22,6-22,9 | 20,6-21,0 | 14 ниток | 5/8" | 5/8" | ||
| 23,6-23,9 | 22,2-22,8 | x1,5 | M24x1,5 | |||
| 25,1-25,4 | 23,6-23,8 | 14 ниток | 1"-14 | |||
| 25,6-25,9 | 24,2-24,6 | x1,5 | M26x1,5 | |||
| 26,1-26,4 | 24,1-24,5 | 14 ниток | 3/4" | 3/4" | ||
| 26,6-26,9 | 24,3-24,7 | 12 ниток | 1,1/16"-12 | |||
| 29,6-29,9 | 27,4-27,8 | x2 | M30x2 | |||
| 29,8-30,1 | 27,6-27,9 | 12 ниток | 1,1/16"-12 | |||
| 29,6-29,9 | 28,2-28,6 | x1,5 | M30x1,5 | |||
| 31,6-31,9 | 29,4-29,9 | x2 | M 32x2 | |||
| 33,0-33,2 | 30,3-30,8 | 11 ниток | 1" | |||
| 33,0-33,3 | 30,8-31,2 | 12 ниток | 1,5/16"-12 | |||
| 32,9-33,4 | 30,3-30,8 | 11,5 ниток | 1" | |||
| 35,6-35,9 | 33,4-34,7 | x2 | M 36x2 | |||
| 36,1-36,4 | 34,4-34,7 | 12 ниток | 1,7/16"-12 | |||
| 37,6-37,9 | 36,2-36,6 | x1,5 | M38x1,5 | |||
| 40,9-41,2 | 38,7-39,1 | 12 ниток | 1,5/8"-12 | |||
| 41,6-41,9 | 39,4-39-8 | x2 | M42x2 | |||
| 41,5-41,9 | 39,0-39,5 | 11 ниток | 1,1/4" | |||
| 41,4-42,0 | 39,2-36,6 | 11 ниток | 1,1/4" | |||
| 42,5-42,7 | 40,7-41,0 | 16 ниток | 1,11/16"-16 | |||
| 44,6-44,9 | 42,4-42,8 | x2 | M 45x2 | |||
| 44,6-44,9 | 43,2-43,6 | x1,5 | M 45x1,5 | |||
| 47,3-47,6 | 45,1-45,5 | 12 ниток | 1,7/8"-14 | |||
| 47,4-47,8 | 44,8-45,3 | 11 ниток | 1,1/2" | |||
| 47,3-47,9 | 45,1-45,5 | 11,5 ниток | 1,1/2" | |||
| 51,6-51,9 | 49,4-49,6 | x2 | M 52x2 | |||
| 51,6-51,9 | 50,2-50,6 | x1,5 | M 52x1,5 | |||
| 59,2-59,6 | 56,2-56,6 | 11 ниток | 2" | |||
| 63,1-63,4 | 61,1-61,4 | 12 ниток | 2"-12 | |||
Способы нарезки
Изготовление резьбы на металл требует использования точного оборудования, способного оказывать значительное давление на твердый материал.
Существуют две технологии нарезки:
- Ручная. Предполагает использования комплекта метчиков и плашек. Предварительно детали зажимаются в тиски. На сточенный конец штыря насаживается зажатая в рычаге плашка, а затем с усилием проворачивается в нужном направлении. Есть и более современная версия — ручной и электрический клупп. Внутренняя резьба делается метчиком в отверстии соответствующего диаметра. Вращения делаются с большой нагрузкой, плавно и без рывков. Оставшиеся заусенцы удаляются напильниками и наждачной бумагой.
- Механическая. Спираль выполняется на токарном станке. Заготовки зажимаются в патроне, а затем проводятся соответствующие манипуляции. На цилиндре витки делаются резцам, а в гайке буром. Другой вариант изготовления болтов осуществляется накатыванием. Заготовки пропускаются через профили, в результате чего резьба получается прочнее, за счет уплотнения металла под давлением.
При проектировании нарезки в расчет берутся параметры внешнего диаметра болта и гайки. Показатели всегда будут различаться на высоту профиля, составляющего 1 мм, и незначительную величину под названием припуск. То есть, при наружном диаметре болта ¼ дюйма (в метрической системе 6,35 мм), у гайки ¼ дюйма он будет 5,35 мм.
Скачать таблицу "Таблица дюймовых резьб"
