Обозначение резьбы на чертеже ГОСТ. Метрическая резьба: таблица размеров и параметры по ГОСТ

Содержание
Что такое резьба и ее виды
- Виды резьб
  - Разновидности дюймовых резьб
  - Маркировка и классы точности
- Где какая используется
- Параметры
Государственные стандарты
- Коническая, круглая и трапецеидальная резьба
Назначение резьбы и ее элементы
- Изображение и обозначение резьбы на чертежах
Изготовление резьбы
Нарезки, используемые в повседневной жизни

Содержание

Что такое резьба и ее виды
Виды резьб
Разновидности дюймовых резьб
Маркировка и классы точности
Где какая используется
Параметры
Государственные стандарты
Коническая, круглая и трапецеидальная резьба
Назначение резьбы и ее элементы
Изображение и обозначение резьбы на чертежах
Изготовление резьбы
Нарезки, используемые в повседневной жизни

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.

Разновидности дюймовых резьб

Существует множество видов резьбовых соединений, размерностью которых являются дюймы, но среди них в России выделяют следующие основные виды:

Трубная цилиндрическая
Трубная коническая

Каждая категории обладает своими особенностями. Цилиндрическая трубная резьба регулируется ГОСТом 6357-81. Размеры резьбы стандартизированы и занесены в специальную таблицу. Данные дюймовые резьбы, в первую очередь, отличаются более мелким шагом, что означает меньшее количество витков на один дюйм.

Таблица. Трубная цилиндрическая резьба. ГОСТ 6357-81.

Обозначение резьбы		Число шагов z на длине 25,4 мм	Шаг P	Диаметр резьбы			Рабочая высота профиля H1	Радиус закругления R	H	H/6
1-й ряд	2-й ряд			наружный d = D	средний d2 = D2	внут-ренний d1 = D1
1/16″ 1/8″	—	28	0,907	7,723	7,142	6,561	0,580777	0,124557	0,871165	0,145194
				9,728	9,147	8,566
1/4″ 3/8″	—	19	1,337	13,157	12,301	11,445	0,856117	0,183603	1,284176	0,214029
				16,662	15,806	14,950
1/2″ 3/4″	5/8″ 7/8″	14	1,814	20,955	19,793	18,631	1,161553	0,249115	1,742331	0,290389
				22,911	21,749	20,587
				26,441	25,279	24,117
				30,201	29,039	27,877
1″ 1 1/4″ 1 1/2″ 2″	1 1/8″ 1 3/8″ 1 3/4″	11	2,309	33,249	31,770	30,291	1,478515	0,317093	2,217774	0,369629
				37,897	36,418	34,939
				41,910	40,431	38,952
				44,323	42,844	41,365
				47,803	46,324	44,845
				53,746	52,267	50,788
				59,614	58,135	56,656
2 1/2″ 3″ 3 1/2″	2 1/4″ 2 3/4″ 3 1/4″ 3 3/4″			65,710	64,231	62,752
				75,184	73,705	72,226
				81,534	80,055	78,576
				87,884	86,405	84,926
				93,980	92,501	91,022
				100,330	98,851	97.372
				106,680	105,201	103,722
4″ 5″ 6″	4 1/2″ 5 1/2″			113,030	111,551	110.072
				125,730	124,251	122,772
				138,430	136,951	135,472
				151,130	149,651	148,172
				163,830	162,351	160,872
При выборе размеров резьб 1-й ряд следует предпочитать 2-му.

Вторым ее отличием является более скругленный профиль. Он способствует более плотному контакту витков друг к другу, что уменьшает вероятность образования течи при транспортировке жидкости через данное резьбовое соединение.

Нарезку трубной цилиндрической резьбы производят на трубах, диаметр которых не превышает 6 единиц дюйма. При величине труб свыше данного размера требуется применение высокоточного оборудования, что повышает производственные издержки. В этом случае эффективнее как с технологической, так и с финансовой точки зрения произвести крепеж труб методом сварки.

Трубная коническая резьба представлена ГОСТом 6211-81. Таблица размеров, пределы отклонений и величина нагрузок описаны данным стандартом. По типу профиля витков коническая резьба схожа с дюймовой, но имеет 2 довольно важных отличия.

Трубная коническая резьба. ГОСТ 6211-81.

Обозна-чение размера резьбы	Шаг P	Число шагов на длине 25,4 мм	H	H1	C	R	Диаметры резьбы в основной плоскости			Длина резьбы
							d = D	d2 = D2	d1 = D1	l1	l2
1/16″	0,907	28	0,870935	0,580777	0,145079	0,124511	7,723	7,142	6,561	6,5	4,0
1/8″							9,728	9,147	8,566
1/4″	1,337	19	1,283837	0,856117	0,213860	0,183541	13,157	12,301	11,445	9,7	6,0
3/8″							16,662	15,806	14,950	10,1	6,4
1/2″	1,814	14	1,741870	1,161553	0,290158	0,249022	20,955	19,793	18,631	13,2	8,2
3/4″							26,441	25,279	24,117	14,5	9,5
1″	2,309	11	2,217187	1,478515	0,369336	0,316975	33,249	31,770	30,291	16,8	10,4
1 1/4″							41,910	40,431	38,952	19,1	12,7
1 1/2″							47,803	46,324	44,845
2″							59,614	58,135	56,656	23,4	15,9
2 1/2″							75,184	73,705	72,226	26,7	17,5
3″							87,884	86,405	84,926	29,8	20,6
3 1/2″							100,330	98,851	97,372	31,4	22,2
4″							113,030	111,551	110,072	35,8	25,4
5″							138,430	136,951	135,472	40,1	28,6
6″							163,830	162,351	160,872

Прежде всего это то, что существует два типа углов профиля: 55 и 60 градусов. Второе различие — резьба нарезается по конусу, благодаря чему конические резьбы обладают таким качеством как самоуплотняемость (таблица со значениями конусности указана в справочной литературе). Поэтому крепежные соединения с помощью них не требуют использования дополнительных уплотняющих элементов: льняная нить, пряжа с суриком и прочее.

Маркировка и классы точности

Существует 3 класса точности резьбы: первая (самая грубая), вторая и третья (наиболее точная). Выбор того или иного класса зависит от 2-х факторов: размеры диаметра резьбы, взятого из таблицы, давления жидкости в трубопроводе. Чем выше класс резьбы, тем большее давление жидкости она сможет выдержать.

Размеры проверяют на соответствие определенному классу точности с помощью специальных калибров. Этот способ позволяет наиболее достоверно определить соответствие резьбой требуемых размеров, но он более трудоемкий. Такой метод эффективен в условиях многосерийного производства деталей, требующих наличие высокой точности. Когда серийность не столь велика и к точности не предъявляется повышенных требований, размеры резьб контролируются следующим образом:

Размеры наружного диаметра измеряют с помощью штангенциркуля, микрометра и других механических измерительных приборов. Затем показания сверяют со справочной таблицей.
Размеры шага определяют прикладыванием специальных гребенок, например дюймовый резьбомер. Затем полученное количество витков на дюйм соотносят со значением таблицы размеров дюймовой резьбы. Самый простой способ измерить шаг резьбы – взять линейку, отметить на ней 25,4 миллиметра и посчитать сколько витков входит в данный отрезок. Сразу отметим, что это способ наиболее грубый и не подходит для измерения резьбы с третьим и вторым классом точности.

Обозначение дюймовой резьбы в технической документации разберем на примере:

G 2” LH-2-40

Буква «G» означает, что резьба трубная цилиндрическая. Коническая трубная согласно Российским стандартам обознается буквой «К».

Цифра «2» указывает на размер наружного диаметра. Единицей измерения являются дюймы. Размеры резьбы и их варианты полностью регламентированы ГОСТами и занесены в специальные таблицы.

Буквы «LH» показывают, что резьба имеет левое направление завинчивания. Отсутствие данного обозначения указывает на правое направление.

Цифра «2» характеризует класс точности. Таблица пределов отклонений указана в ГОСТе.Цифра «40» — это размер, характеризующий длину завинчивания.

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.

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.

Параметры

Дюймовая резьба представляет собой разъемное соединение треугольного профиля, угол вершин которых равен 55 градусам. Ее единица измерения — дюймы. Стоит отметить сразу, что в России использование дюймовой резьбы при проектировании новых изделий запрещено. Ее применение разрешается только в случае изготовления запасных частей оборудования, на которые уже ранее была изготовлена дюймовая резьба. Помимо этого, разрешается воспользоваться данной резьбой в качестве трубного соединения и при изготовлении уплотняющих гидравлических элементов.

Дюймовая, как и любая другая, характеризуется следующими основными параметрами:

Наружный диаметр – расстояние между вершинами витков, расположенных на противоположных сторонах резьбы. Чем больше величина этого параметра, тем большую осевую нагрузку может выдержать резьба. Обратной стороной медали является ухудшение герметичности, связанное с накоплением погрешностей при нарезке резьбы.
Номинальный (средний) диаметр — окружность, вписанная в профиль резьбы, диаметр которой зависит от шага, и занимает промежуточное положение между внутренним и наружным диаметром. Данный параметр в обычных условиях тяжело измерить, и для его определения существует справочная таблица по резьбам.
Внутренний диаметр – диаметр окружности, вписанной по впадинам профиля резьбы.
Шаг – расстояние между соседними гребешками резьбового соединения. Данный параметр измеряется в количестве витков на дюйм. Величина шага характеризует значение и распределение напряжения между витками дюймовых резьб. Конструкторы в своей практике увеличивают шаг при воздействии на резьбу больших механических нагрузок. Если же к резьбе предъявляются требования по сохранению герметичности, то шаг уменьшается.
Угол подъема витков – угол между боковыми сторонами профиля витков. Первоначально его значение для всех видов дюймовых резьб составлял 55 градусов. Но сейчас все больше и больше встречаются дюймовые резьбы с углом профиля 60 градусов.

Государственные стандарты

Изготовление такого сложного элемента металлообработки как многозаходная резьба выполняется на основании установленных государственных и международных стандартов. Они дополняют друг друга и позволяют привести в соответствие системы маркировки, которые применяются в Российской Федерации и производителями других стран. Это справедливо для метрической и дюймовой систем измерений.

К таким стандартам относятся:

Читайте также: Когти для бетонных столбов — какой из 4 видов средств выбрать, чтобы безопасно влезть на опору?

Единая система конструкторской документации;
ГОСТ 24739-81. В нём приведены нормы, описывающие трапециевидную многозаходную конструкцию.
ГОСТ 9484-81. Этот стандарт утверждает возможные профили, какого вида и размеров должна быть резьба трапецеидальная многозаходная;
ГОСТ 25347-82. Стандарт устанавливает разрешённые допуски необходимые для нарезания и сборки готовых конструкций.

Перечисленные стандарты позволяют определить наружный и внутренний диаметр, форму элементов, шаг, ход, число заходов, требуемый диаметр сверла для подготовки отверстий под будущую резьбу.

Коническая, круглая и трапецеидальная резьба

Конические детали отличаются от обычных тем, что на их поверхность наносится конусная резьба. Угол равняется 1/16. Такие изделия применяются при необходимости герметизации соединений. Производители должны соблюдать требования, прописанные в ГОСТ 25229–85 . Для обозначения деталей применяется буквенная маркировка МК. После этого уже идут числовые параметры, которые соответствуют геометрическим показателям.

Круглый профиль используется при изготовлении различных трубопроводных кранов и другой запорной арматуры. Все нормативы для этого вида можно узнать из ГОСТ 13536–68 . В документации, на чертежах и схемах применяется обозначение из букв Кр. Угол возле вершины витков равняется 30 градусам.

Особенность трапецеидальных резьб заключается в том, что они являются самонарезающими. Во время перемещения гайки создаётся очень высокая сила трения. Благодаря этому не требуется дополнительная фиксация. Изделия такого типа производятся в размерах 8−640 мм. Шаг нанесения витков варьируется от 1,5 до 12 мм. Все требования к готовым деталям прописаны в ГОСТе 24738−81.

Назначение резьбы и ее элементы

Назначение рассматриваемого крепежного элемента заключается в соединении и фиксации отдельных элементов. Рассматриваемые изделия могут быть предназначены для передачи вращения или некоторых усилий. Основными элементами можно назвать:

Профиль рассматривается в сечении, которое образуется при прохождении через ось. Другими словами, создаваемая ось рассекает изделие по полам, в результате чего отображается определенная форма. На основе полученного изображения можно определить некоторые другие наиболее важные параметры.
Витком называют часть поверхности, которая образуется при полном обороте. В некоторых случаях указывается число витков рабочей части. Определить этот показатель можно при делении протяженности рабочей части на показатель шага.
Угол профиля образуется между боковыми сторонами. В некоторых случаях этот параметр указывается на чертежах. Для обозначения угла применяется плоскость, проходящая через ось изделия.
Шаг резьбы считается наиболее важным параметром, который указывается в технической документации и на чертежах. Подобный параметр определяет расстояние между параллельными точками двух рядом лежащих впадин. В метрических указанное расстояние обозначается в миллиметрах.
Высота профиля считается также важным параметром. Он учитывается при проектировании различных изделий. Высота профиля – расстояние, которое образуется между вершиной витков и основанием. С увеличением этого параметра существенно повышается прочность получаемого соединения, но усложняется процесс свинчивания.
Наружный, средний и внутренний диаметр. На чертежах и в другой технической документации, как правило, указывается наружный диаметр – диаметральный размер, который описывает около резьбовую поверхность. Другие показатели учитываются крайне редко, но также заносятся в специальные таблицы.

Элементы резьбы

Схематическое изображение элементов резьбы

Некоторые из приведенных выше параметров указываются на чертежа специальными обозначениями, другие можно найти в специальной технической документации. При нарезании витков уделяется информация наружному диаметру и шагу их расположения.

Изображение и обозначение резьбы на чертежах

Резьбовая поверхность представлена сложной формой, которая образуется при винтовом движении плоского контура. Подобное соединение сегодня применяется крайне часто. Именно поэтому были приняты определенные стандарты по их обозначению на чертеже. Для упрощения задачи по созданию проектной документации сложный профиль обозначается условно. Обозначение резьбы можно охарактеризовать следующим образом:

Зачастую при отображении разреза применяется тонкая линия, которая немного заходят на штриховку. Для обозначения подобного соединения на выносных размерных линиях указывается тип соединения (к примеру, «М» указывает на метрическую). Следующая цифра отображает диаметральный размер.
В некоторых случаях применяется условное обозначение резьбы, связанное с отображением профиля. Подобная выноска требуется для обозначения угла между отдельными витками.
При создании ответственных и высокоточных изделий указывается допуск размеров. Как правило, для этого отображается выносная полка или обычные размерные линии.
Шероховатость образующейся поверхности также имеет важное значение при создании качественных и ответственных крепежных элементов.

Изображение метрической резьбы

Изображение ходовой резьбы

Изображение крепежной резьбы

Изображение упорной и трапецеидальной резьб

Схематическое обозначение конической резьбы практически не отличается от метрической. В некоторых случаях витки изображаются в оригинальном виде. Однако, изобразить ее довольно сложно, поэтому чаще всего применяется условное обозначение.

Изготовление резьбы

Для получения дюймовой нарезки применяют 2 основных способа:

Накатка;
Нарезка.

Накатанные изготавливают с помощью специальных резьбонакатных роликов, профиль которых повторяет контур резьбы. Заготовку устанавливают между роликами, и витки резьбы накатываются в соответствии требуемым размерам.

Резьба, изготовленная данным способом, отличается более высокими механическими характеристиками по причине более плавного распределения волн напряжения между витками. Также накатка обладает высокой производительностью, что позволило ей найти обширное применение в массовом производстве.

Минусом метода накатывания является сложность изготовления роликов. Точность их должна быть на высоком уровне. В противном случае гарантировать требуемые размеры резьбы весьма затруднительно. Второй момент – материал роликов. Он должен обладать повышенными механическими свойствами. Обычно для этого применяют высоколегированные штампованные стали. Все это делает способ накатки весьма затратным с финансовой точки зрения.

Нарезанные резьбы более просты в изготовлении, но по механическим свойствам, особенно по пределу выносливости, заметно уступают накатанным. Связано это с наличием более острых кромок профиля и, соответственно, более высокого значения коэффициента напряжения.

Изделие нарезают двумя способами:

Вручную.
Используя токарный станок.

При ручной резке используют метчик (для внутренней р.) и плашку (для наружной). Трубу зажимают. На ее конец одевается и навинчивается один из указанных типов подручного инструмента в зависимости от типа резьбы. Осуществляют резку. Для повышения чистоты и точности данный процесс повторяют.

На токарном станке алгоритм действий достаточно схожий. Только трубы зажимают не в тиски, а в патроне станка. Далее подводится резец, включается резьбовая подача и станок начинает процесс изготовления. Данный способ более эффективный по сравнению с ручной резкой, но требует от токаря определенной квалификации.

Нарезки, используемые в повседневной жизни

В бытовых условиях чаще всего используются трубные изделия с такими видами нарезок:

Четырнадцать ниток на дюйм (шаг равен 1,815 мм).
Одиннадцать ниток на дюйм (шаг равен 2,310 мм).

Чтобы установить вид и шаг дюймовой резьбы, применяют предмет, называемый резьбомером. Кроме того, возможно использовать обыкновенную линейку, штангенциркуль.

Калибровочным элементом может послужить муфтовая, штуцерная деталь. На ней должна быть выполнена нарезка, располагающая размером, который соответствует диаметру дюймовой резьбы. Деталь закручивают в резьбовое соединение. Если никаких сложностей не возникло, она крепко засела в трубном изделии, значит, измерение можно заканчивать. В противном случае выполняют повтор процедуры с другой калибровочной деталью.

С резьбомером все еще легче. Его измеряющие пластинки напоминают комплект пилочек. Данные пилочки необходимо придавить к нарезке, выполненной на изделии либо внутри его. Если профиль пластинки совпал с трубным, это обозначает, что размер дюймовой резьбы такой же, как и у пилочки.

Штангенциркулем возможно замерить только наружный размер нарезки. Ввиду этого наилучшими приспособлениями для установления шага и размера нарезки считаются калибровочные детали, резьбомеры.

В действительности, разумеется, мало кто сможет достичь безукоризненно точного соблюдения размеров резьбы. Однако вы можете рассчитывать на создание качественной нарезки, если будете руководствоваться минимум одним символом, стоящим в дробной части числа.

Источники