Дюймовая резьба представляет собой углубления, вырезанные в форме винта, на цилиндрической или конической детали, и имеющие одинаковую форму и шаг.
В России наиболее распространена дюймовая резьба, выполненная согласно требованиям ГОСТ, а так же по американскому стандарту UN (UNC, UNF - с мелким шагом, и редко UNEF - с очень мелким шагом резьбы).
Параметры дюймовой резьбы
Согласно ГОСТ производители изготавливают детали, отличающиеся своими характеристиками. Это учитывают при выборе изделия. Основные параметры дюймовой резьбы это:
- Наружный диаметр. Это расстояние между наивысшими точками гребней, расположенных напротив друг друга. Наружный диаметр можно измерить штангенциркулем.
- Внутренний диаметр. Расстояние между расположенными друг напротив друга углублениями.
- Шаг. Этот размер определяется расстоянием между наивысшими точками соседних витков или между рядом расположенными канавками. В норме шаг должен быть одинаковым на протяжении всего нарезанного участка. Нарушение ГОСТ приведет к невозможности выполнения соединения.
- Форма. Дюймовую резьбу делят на два типа. Это цилиндрическая и коническая. У первой диаметр не меняется, у второй – уменьшается к краю заготовки.
- Направление. Витки нарезают на детали в левую или правую сторону.
- Высота профиля. Этот размер определяют, рассчитывая разницу между наружным и внутренним диаметром.
Таблица основных размеров дюймового крепежа UNC
| Типоразмер | Наружный диаметр, дюймов | Наружный диаметр, мм | Диаметр сверления, мм mm | Число витков на дюйм | Шаг, мм |
|---|---|---|---|---|---|
| N 1 – 64 UNC | 0,073 | 1,854 | 1,50 | 64 | 0,397 |
| N 2 – 56 UNC | 0,086 | 2,184 | 1,80 | 56 | 0,453 |
| N 3 – 48 UNC | 0,099 | 2,515 | 2,10 | 48 | 0,529 |
| N 4 – 40 UNC | 0,112 | 2,845 | 2,35 | 40 | 0,635 |
| N 5 – 40 UNC | 0,125 | 3,175 | 2,65 | 40 | 0,635 |
| N 6 – 32 UNC | 0,138 | 3,505 | 2,85 | 32 | 0,794 |
| N 8 – 32 UNC | 0,164 | 4,166 | 3,50 | 32 | 0,794 |
| N 10 – 24 UNC | 0,190 | 4,826 | 4,00 | 24 | 1,058 |
| N 12 – 24 UNC | 0,216 | 5,486 | 4,65 | 24 | 1,058 |
| 1/4″ – 20 UNC | 0,250 | 6,350 | 5,35 | 20 | 1,270 |
| 5/16″ – 18 UNC | 0,313 | 7,938 | 6,80 | 18 | 1,411 |
| 3/8″ – 16 UNC | 0,375 | 9,525 | 8,25 | 16 | 1,587 |
| 7/16″ – 14 UNC | 0,438 | 11,112 | 9,65 | 14 | 1,814 |
| 1/2″ – 13 UNC | 0,500 | 12,700 | 11,15 | 13 | 1,954 |
| 9/16″ – 12 UNC | 0,563 | 14,288 | 12,60 | 12 | 2,117 |
| 5/8″ – 11 UNC | 0,625 | 15,875 | 14,05 | 11 | 2,309 |
| 3/4″ – 10 UNC | 0,750 | 19,050 | 17,00 | 10 | 2,540 |
| 7/8″ – 9 UNC | 0,875 | 22,225 | 20,00 | 9 | 2,822 |
| 1″ – 8 UNC | 1,000 | 25,400 | 22,25 | 8 | 3,175 |
| 1 1/8″ – 7 UNC | 1,125 | 28,575 | 25,65 | 7 | 3,628 |
| 1 1/4″ – 7 UNC | 1,250 | 31,750 | 28,85 | 7 | 3,628 |
| 1 3/8″ – 6 UNC | 1,375 | 34,925 | 31,55 | 6 | 4,233 |
| 1 1/2″ – 6 UNC | 1,500 | 38,100 | 34,70 | 6 | 4,233 |
| 1 3/4″ – 5 UNC | 1,750 | 44,450 | 40,40 | 5 | 5,080 |
| 2″ – 4 1/2 UNC | 2,000 | 50,800 | 46,30 | 4,5 | 5,644 |
| 2 1/4″ – 4 1/2 UNC | 2,250 | 57,150 | 52,65 | 4,5 | 5,644 |
| 2 1/2″ – 4 UNC | 2,500 | 63,500 | 58,50 | 4 | 6,350 |
| 2 3/4″ – 4 UNC | 2,750 | 69,850 | 64,75 | 4 | 6,350 |
| 3″ – 4 UNC | 3,000 | 76,200 | 71,10 | 4 | 6,350 |
| 3 1/4″ – 4 UNC | 3,250 | 82,550 | 77,45 | 4 | 6,350 |
| 3 1/2″ – 4 UNC | 3,500 | 88,900 | 83,80 | 4 | 6,350 |
| 3 3/4″ – 4 UNC | 3,750 | 95,250 | 90,15 | 4 | 6,350 |
| 4″ – 4 UNC | 4,000 | 101,600 | 96,50 | 4 | 6,350 |
ВАЖНО: Подбирая резьбовой элемент, учитывают его размер и другие параметры. Так удаётся выполнить надёжное соединение деталей. Соответствующие обозначения указывают на чертеже, крепеже или в документации.
Цилиндрическая дюймовая резьба
Согласно ГОСТ наружный или внутренний диаметр не изменяется на протяжении всего нарезанного участка. Наносится на крепеж различного диаметра. Позволяет выполнить надежное соединение деталей одинакового размера.Технические характеристики обозначены в ГОСТ 6357-81.
Сечение профиля представляет собой равнобедренный треугольник. Боковые стороны расположены под углом 55 градусов по отношению друг к другу. На вершине треугольника выполнено закругление. По своей форме оно соответствует конфигурации канавок. Для определения размеров производители наносят на изделия следующие обозначения:
- G – резьба дюймовая цилиндрической конфигурации;
- 1, 2, 3 – обозначение класса точности;
- A, B – расположение резьбы. Наружная или внутренняя;
- LH – обозначение левостороннего направления витков.
После буквы “G” производители указывают обозначение внутреннего диаметра в дюймах. Учитывая эти обозначения, удается быстро определить требуемые размеры.
Коническая дюймовая резьба
Выполняется уменьшение диаметра к краю заготовки. Производители изготавливают детали в соответствии с ГОСТ 6211-81. По своему сечению на чертеже профиль представляет собой равнобедренный треугольник. Согласно ГОСТ 6211-81 угол между боковыми сторонами составляет также 55 градусов. На вершине треугольника выполнено закругление. По своей форме оно соответствует конфигурации канавок.
Возможно изготовление конической дюймовой резьбы по ГОСТ 6111-52. Согласно стандарту угол между сторонами треугольника составляет 60 градусов. Такая конфигурация позволяет выполнить соединение, устойчивое к механической нагрузке. Производители наносят на чертеже обозначение в виде буквы “К”.
Таблица момента затяжки крепежных изделий с дюймовой резьбой стандарта UNC для болтов и гаек SAE класса прочности 5 и выше
| Размер резьбы, дюймы | Момент затяжки стандартных болтов и гаек | |
|---|---|---|
| Н*м* | Фунт силы-фут** | |
| 1/4 | 12 ± 3 | 9 ± 2 |
| 5/16 | 25 ± 6 | 18 ± 4,5 |
| 3/8 | 47 ± 9 | 35 ± 7 |
| 7/16 | 70 ± 15 | 50 ± 11 |
| 1/2 | 105 ± 20 | 75 ± 15 |
| 9/16 | 160 ± 30 | 120 ± 20 |
| 5/8 | 215 ± 40 | 160 ± 30 |
| 3/4 | 370 ± 50 | 275 ± 37 |
| 7/8 | 620 ± 80 | 460 ± 60 |
| 1 | 900 ± 100 | 660 ± 75 |
| 11/8 | 1300 ± 150 | 950 ± 100 |
| 1 1/4 | 1800 ± 200 | 1325 ± 150 |
| 1 3/8 | 2400 ± 300 | 1800 ± 225 |
| 1 1/2 | 3100 ± 350 | 2300 ± 250 |
*1 Ньютон-метр (Н*м) равен примерно 0,1 кГм.
** Фунт силы-фут – британский и американский эквивалент Н*м.
Как определить шаг?
Для измерения шага дюймовой резьбы используют специализированные приспособления и таблицы. Они позволяют точно определить расстояние между витками или канавками.
В случае, когда специального инструмента и таблиц нет в наличии можно приблизительно определить шаг дюймовой резьбы болта. Наилучшим способом для этого является подбор гайки с заведомо известными параметрами. Если резьбовой элемент накручивается легко, значит, размеры болта соответствуют крепежу с внутренней резьбой. При затрудненном накручивании подбирают другую гайку. Так удается определить шаг без специальных приспособлений и таблицы.
Возможно проведение расчетов с помощью простой линейки. С работой справится человек, имеющий минимальные технические знания и навыки. Потребуется измерительный инструмент со шкалой в дюймах.
Для замера совмещают первый виток с нулевой отметкой линейки. Далее считают количество выступов в пределах 1 дюйма. Для определения шага без таблицы полученное расстояние делят на количество выступов. Таким образом, с помощью несложных математических расчётов удается определить шаг наружной дюймовой резьбы.
Для определения шага между витками на внутренних поверхностях без таблицы и инструмента на выступы наносят краситель. После этого укладывают внутри отверстия небольшой отрезок бумаги и прижимают к гребням. По образовавшемуся оттиску проводят расчеты шага с помощью линейки.
Следует учитывать, что таким образом можно получить приблизительное значение. Для более точных измерений шага используют специальный инструмент и таблицы.
ВАЖНО: В некоторых случаях возможна нарезка по американскому стандарту. Профиль выступа на чертеже имеет форму равнобедренного треугольника. Его стороны расположены по отношению друг к другу под углом 60 градусов.
Отличия дюймовой резьбы от метрической
Основным отличием является профиль витков. Согласно ГОСТ 6211-81 у дюймовой угол расположения сторон треугольника составляет 55 градусов. У метрической – 60 градусов.
Помимо конфигурации профиля отличительной особенностью дюймового варианта является применение других единиц измерения. У метрической резьбы шаг определяют в миллиметрах, для дюймовой – в целых, а также дробных дюймах.
Таблица размеров дюймовых и метрических резьб
|
Диаметр наружный, мм
|
Шаг резьбы |
Резьба |
Диаметр внутренний, мм
|
|||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
Дюймовая G, R |
Метрическая |
Дюймовая ORFS, UNF, JIC |
Дюймовая NPTF, NPSM |
|||
|
9,3-9,7 |
28 ниток |
1/8" |
|
|
|
8,5-8,9 |
|
9,3-9,7 |
29 ниток |
|
|
|
1/8" |
8,5-8,9 |
|
9,7-9,9 |
х 1,5 |
|
M 10x1,5 |
|
|
8,2-8,6 |
|
10,9-11,1 |
20 ниток |
|
|
7/16"-20 |
|
9,7-10,0 |
|
11,6-11,9 |
х 1,5 |
|
M 12x1,5 |
|
|
10,2-10,6 |
|
12,4-12,7 |
20 ниток |
|
|
1/2"-20 |
|
11,3-11,6 |
|
12,9-13,1 |
19 ниток |
1/4" |
|
|
|
11,4-11,9 |
|
12,9-13,1 |
18 ниток |
|
|
|
1/4" |
11,4-11,9 |
|
13,6-13,9 |
x 1,5 |
|
M 14x1,5 |
|
|
12,2-12,6 |
|
14,0-14,25 |
18 ниток |
|
|
9/16"-18 |
|
12,7-13,0 |
|
15,6-15,9 |
x 1,5 |
|
M 16x1,5 |
|
|
14,2-14,6 |
|
16,3-16,6 |
19 ниток |
3/8" |
|
|
|
14,9-15,4 |
|
16,3-16,6 |
18 ниток |
|
|
|
3/8" |
14,9-15,4 |
|
17,2-17,5 |
16 ниток |
|
|
11/16"-16 |
|
15,8-16,0 |
|
17,6-17,9 |
x 1,5 |
|
M 18x1,5 |
|
|
16,2-16,6 |
|
18,7-19,0 |
16 ниток |
|
|
3/4"-16 |
|
17,3-17,6 |
|
19,6-19,9 |
x 1,5 |
|
M 20x1,5 |
|
|
18,2-18,6 |
|
20,5-20,7 |
16 ниток |
|
|
13/16"-16 |
|
18,8-19,3 |
|
20,5-20,9 |
14 ниток |
1/2" |
|
|
1/2" |
18,6-19,0 |
|
21,6-21,9 |
x 1,5 |
|
M 22x1,5 |
|
|
20,2-20,6 |
|
22,0-22,2 |
14 ниток |
|
|
7/8"-14 |
|
20,2-20,5 |
|
22,6-22,9 |
14 ниток |
5/8" |
|
|
5/8" |
20,6-21,0 |
|
23,6-23,9 |
x 1,5 |
|
M 24x1,5 |
|
|
22,2-22,8 |
|
25,1-25,4 |
14 ниток |
|
|
1"-14 |
|
23,6-23,8 |
|
25,6-25,9 |
x 1,5 |
|
M 26x1,5 |
|
|
24,2-24,6 |
|
26,1-26,4 |
14 ниток |
3/4" |
|
|
3/4" |
24,1-24,5 |
|
26,6-26,9 |
12 ниток |
|
|
1.1/16"-12 |
|
24,3-24,7 |
|
29,6-29,9 |
x 2 |
|
M 30x2 |
|
|
27,4-27,8 |
|
29,8-30,1 |
12 ниток |
|
|
1.1/16"-12 |
|
27,6-27,9 |
|
29,6-29,9 |
x 1,5 |
|
M 30x1,5 |
|
|
28,2-28,6 |
|
31,6-31,9 |
x 2 |
|
M 32x2 |
|
|
29,4-29,9 |
|
33,0-33,2 |
11 ниток |
1" |
|
|
|
30,3-30,8 |
|
33,0-33,3 |
12 ниток |
|
|
1.5/16"-12 |
|
30,8-31,2 |
|
32,9-33,4 |
11,5 ниток |
|
|
|
1" |
30,3-30,8 |
|
35,6-35,9 |
x 2 |
|
M 36x2 |
|
|
33,4-33,8 |
|
36,1-36,4 |
12 ниток |
|
|
1.7/16"-12 |
|
34,4-34,7 |
|
37,6-37,9 |
x 1,5 |
|
M 38x1,5 |
|
|
36,2-36,6 |
|
40,9-41,2 |
12 ниток |
|
|
1.5/8"-12 |
|
38,7-39,1 |
|
41,6-41,9 |
x 2 |
|
M 42x2 |
|
|
39,4-39,8 |
|
41,5-41,9 |
11 ниток |
1.1/4" |
|
|
|
39,0-39,5 |
|
41,4-42,0 |
11 ниток |
|
|
|
1.1/4" |
39,2-39,6 |
|
42,5-42,7 |
16 ниток |
|
|
1.11/16"-16 |
|
40,7-41,0 |
|
44,6-44,9 |
x 2 |
|
M 45x2 |
|
|
42,4-42,8 |
|
44,6-44,9 |
x 1,5 |
|
M 45x1,5 |
|
|
43,2-43,6 |
|
47,3-47,6 |
12 ниток |
|
|
1.7/8"-14 |
|
45,1-45,5 |
|
47,4-47,8 |
11 ниток |
1.1/2" |
|
|
|
44,8-45,3 |
|
47,3-47,9 |
11,5 ниток |
|
|
|
1.1/2" |
45,1-45,5 |
|
51,6-51,9 |
x 2 |
|
M 52x2 |
|
|
49,4-49,6 |
|
51,6-51,9 |
x 1,5 |
|
M 52x1,5 |
|
|
50,2-50,6 |
|
59,2-59,6 |
11 ниток |
2" |
|
|
|
56,2-56,6 |
|
63,1-63,4 |
12 ниток |
|
|
2"-12 |
|
61,1-61,4 |
Способы нарезки
Нарезание дюймовой резьбы требуемого размера возможно двумя способами. Это с применением ручных приспособлений или на токарном станке. В первом случае работу выполняют в определенной последовательности:
- Устанавливают обрабатываемую заготовку в тиски. Надежно фиксирует её, чтобы избежать проворачивания при работе.
- Выбирают инструмент соответствующего размера. Для обработки наружной поверхности используют плашку. Для нарезки дюймовой резьбы внутри подбирают метчик требуемого размера.
- Снимают фаску. При резке образуются острые края. Перед обработкой наружной поверхности сглаживают края напильником. На этом этапе удаляют образовавшиеся неровности и заусенцы.
- Нарезают канавки дюймовой резьбы, вращая инструмент в нужную сторону.
Приспособление проворачивают плавно, без рывков. Так удается получить правильно нарезанные углубления нужного размера.
При механизированном способе нарезки наружной дюймовой резьбы на станке применяют специализированный резец. Деталь фиксируют в патроне и устанавливают требуемую скорость вращения. Ее определяют, учитывая данные специальных таблиц. Используя токарный станок, в соответствии с ГОСТ нарезают дюймовую резьбу требуемого размера с более высокой точностью.
Таблица диаметра сверления под дюймовую резьбу
ВАЖНО: Гайки имеют внутреннюю резьбу, наружный диаметр (D) которой равен размеру отверстия в теле гайки под резьбу (таблица ниже). То есть, если для болта 1/4″ он составляет 6,35 мм, то для гайки 1/4″ он будет равняться 5,35 UNC и 5,5 UNF, и 5,56 UNEF (мм).
| Обозначение размера | UNC (мм) | UNF (мм) | UNEF (мм) |
|---|---|---|---|
| #0 | — | 1,25 | — |
| #1 | 1,5 | 1,55 | — |
| #2 | 1,8 | 1,9 | — |
| #3 | 2,1 | 2,15 | — |
| #4 | 2,35 | 2,4 | — |
| #5 | 2,65 | 2,7 | — |
| #6 | 2,85 | 2,95 | — |
| #8 | 3,5 | 3,5 | — |
| #10 | 4 | 4,1 | — |
| #12 | 4,65 | 4,7 | 4,78 |
| 1/4″ | 5,35 | 5,5 | 5,56 |
| 5/16″ | 6,8 | 6,9 | 7,14 |
| 3/8″ | 8,25 | 8,5 | 8,77 |
| 7/16″ | 9,65 | 9,9 | 10,3 |
| 1/2″ | 11,15 | 11,5 | 11,9 |
| 9/16″ | 12,6 | 12,9 | 13,1 |
| 5/8″ | 14,05 | 14,5 | 14,7 |
| 3/4″ | 17,0 | 17,5 | 17,9 |
| 7/8″ | 20,0 | 20,4 | 21,0 |
| 1″ | 22,85 | 23,25 | 24,2 |
| 1 1/8″ | 25,65 | 26,5 | — |
| 1 1/4″ | 28,85 | 29,5 | — |
| 1 3/8″ | 31,55 | 32,75 | — |
| 1 1/2″ | 34,7 | 36,0 | — |
| 1 3/4″ | 40,40 | — | — |
| 2″ | 46,30 | — | — |
| 2 1/4″ | 52,65 | — | — |
| 2 1/2″ | 58,5 | — | — |
| 2 3/4″ | 64,75 | — | — |
| 3″ | 71,10 | — | — |
| 3 1/4″ | 77,45 | — | — |
| 3 1/2″ | 83,8 | — | — |
| 3 3/4″ | 90,15 | — | — |
| 4″ | 96,5 | — | — |
