Резьба UNF американская дюймовая — параметры, обозначение, применение

Дюймовая резьба UNF/UNC является правосторонней и имеет угол при вершине 60°. UNC – это резьба с крупным шагом, UNF – с мелким. Основные параметры резьбы:

• d (D) – наружный диаметр;
• dp (Dp) – средний диаметр резьбы;
• di (Di) – внутренний диаметр;
• n – шаг или количество ниток на дюйм.

Диаметры и другие параметры резьб представлены в размещенных ниже таблицах.

Крупная резьба UNC

Мелкая резьба UNF

Одним из основных отличий от метрической является определение шага резьбы. В UNF/UNC. как и в других дюймовых стандартах, шаг равен количеству витков на один дюйм, а не расстоянию между витками как в метрической. Стандарт предусматривает две формы резьбы – с плоской впадиной (UN) и радиусной впадиной (UNR), и три класса точности -1А, 2А, 3А, 1В, 2В, 3В. Метчики выпускаются под классы точности 1В, 2В, 3В которые относятся к внутренним резьбам. Класс 1В является наиболее грубым и применяется для быстрой сборки даже с частично нарушенными витками. Класс 2В – это резьба общего назначения, 3В – наиболее жесткий стандарт с минимальным зазором в соединении.

Основные характеристики дюймовой резьбы

Размеры резьбы в дюймах и многая другая информация указывается в нормативной документации, которая связана с ГОСТ 6111-52. Как и любая другая резьба, рассматриваемая характеризуется двумя основными параметрами: диаметр наружных витков и их шаг расположения. К их особенностям можно отнести нижеприведенные моменты:

1. Шаг дюймовой резьбы определяет то, на каком расстоянии витки находятся относительно друг друга. Стоит учитывать, что подобный метрический размер определяет то, насколько прочным будет соединение. Некоторые параметры дюймовой резьбы должны оставаться неизменными по всей длине трубы. К примеру, шаг должен оставаться неизменным, так как в противном случае могут возникнуть затруднения с использованием трубы или фитинга.
2. Наружный диаметр измеряется между верхними точками создаваемых гребней. Размеры трубной резьбы в этом случае определить достаточно просто, так как можно использовать обычный измерительный прибор.
3. Внутренний диаметр определить намного проще. Этот показатель характеризуется расстоянием от одной самой нижней точки до другой, расположенной на противоположней стороне трубы.

Измеряя размеры резьб, можно провести вычисление высоты профиля. Для определения этого показателя достаточно от большего показателя вычесть меньший.

Таблица размеров применяется для соотношения метрического варианта исполнения с дюймовым. Она применяется для подбора трубы и фитингов. В этой таблице указываются диаметры резьбы и другие важные показатели.

Основные параметры дюймовой резьбы

Резьбомер дюймовый позволяет определить основные показатели. Данный инструмент работает по принципу шаблона, когда маркированный резьбомер накручивается. При плавном ходе резьбомера можно с высокой точностью определить типоразмер резьбы.

Моменты затяжки

Моменты затяжки крепежных изделий с дюймовой резьбой стандарта UNC для болтов и гаек SAE класса прочности 5 и выше приведены в следующей таблице.

*1 Ньютон-метр (Н*м) равен примерно 0,1 кГм.
** Фунт силы-фут – британский и американский эквивалент Н*м.

Как разобраться с американской дюймовой резьбой?

Крепеж в метрической системе промаркирован так, что можно установить тип и механические свойства крепежного материала. На головке болта по DIN 931 нанесено 8.8 Это значит, что болт сделан из углеродистой стали. Класс прочности определяет значение предельно допустимых рабочих нагрузок, которые выдерживает крепеж.
Дюймовый крепеж промаркирован сложнее. Чтобы разобраться с системой его маркировкой используются специальные таблицы. С их помощью можно узнать механические свойства крепежной детали и марку материала.
Чтобы понять, как перевести американскую дюймовую резьбу в метрическую систему, нужно замерять с помощью штангенциркуля наружный диаметр резьбы (в мм), внутренний диаметр и шаг резьбы (измеряется в числе витков на дюйм). Замер нужно делать с точностью до десятых и сотых долей миллиметра. После этого нужно воспользоваться справочными таблицами дюймовых резьб и подобрать совпадение полученной комбинации для того или иного дюймового крепежа.

Классы точности

В соответствии с ГОСТ предусматривается три класса точности дюймовой резьбы, обозначаемые цифрами 1, 2, 3. Степень точности возрастает с увеличением цифры класса. Так, к классу 1 относятся резьбы, к которым предъявляются минимальные требования по точности. Резьбы 3 класса являются наиболее точными, в отношении их размеров действуют наиболее жесткие требования.

При обозначении класса точности для указания типа резьбы также ставят литеры A (для наружной) и B (для внутренней). Соответственно, полные обозначения для наружных резьб представлены в виде 1А, 2А и 3А, а для внутренней — 1В, 2В и 3В.

На эту резьбу распространяется стандарт ГОСТ 6357-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная цилиндрическая».

Единица измерений параметров: дюйм.
Направление: левая резьбы.
2 класса точности: класс А (повышенный), класс В (средний).

Почему для измерения используем дюймы?

Дюймовые размеры пришли к нам из Западной Европы. Требования стандарта ГОСТ 6357-81, который действует в странах постсоветского пространства, основаны на базе резьбы BSW (British Standard Whitworth), известной как резьба Витворта. Англичанин Джозеф Витворт (Joseph Whitworth), инженер по образованию, в 1841 году предложил новый для того времени тип нарезания резьбы. Он разработал удобный и надежный стандарт для мелкой резьбы с фиксированным углом канавки 55° и имеющей стандартный шаг для данного диаметра. Это нововведение вскоре стало первым национальным стандартом, его приняли железнодорожные компании, которые ранее использовали различные ре́зьбы. Стандарт был применён повсеместно. Позже он стал одним из британских стандартов и стал называться британский стандарт Витворта (сокращённо BSW).

Этот тип резьбы применяется как в самих трубах, так и в трубных элементах и соединениях (угольники, муфты, контргайки, тройники).

В сечении профиля можно увидеть равнобедренный треугольник с углом 55 градусов и закруглениями на вершинах и впадинах контура для более высокой герметичности соединения.

Нарезать резьбу допускается на трубах до 6 дюймов. Труба в диаметре более 6” сваривается для большей надежности и герметичности.

Условное обозначение дюймовой резьбы в международных стандартах

Международная: G.
Великобритания: BSPP.
Япония: PF.

Указывается буква G и диаметр прохода (внутренний диаметр) трубы в дюймах. Наружный диаметр резьбы в обозначении отсутствует.

Примеры обозначений резьбы:

G 1/2 — резьба трубная цилиндрическая наружная, внутренний Ø трубы 1/2». Наружный диаметр трубы составит 20,995 мм (см. таблицу ниже), кол-во шагов на длине 25,4 мм (1дюйм) будет равно 14.

Также могут быть обозначены класс точности (А, В), направление витков (LH), длина свинчивания (обозначается последней, в мм):

G 1 ½ — В — резьба трубная цилиндрическая, внутренний Ø 1 ½ дюйма, класс точности В.
G1 ½ LH- В — резьба трубная цилиндрическая, внутренний Ø 1 ½ дюйма, класс точности В, левая.
G 1 ½ -В-40 — резьба трубная цилиндрическая, внутренний Ø 1 ½ дюйма, класс точности В, длина свинчивания 40 мм.

Для внутренней трубной цилиндрической резьбы будет обозначен только диаметр трубы, для которой предназначено отверстие.

Все это в несколько раз сложнее, чем стандарты на метрические резьбы, но все же это вполне конечное множество, не такое уж страшное, когда оно сведено в красивую таблицу.

Кстати, сомневаюсь, что где-либо вы найдете это по-русски, ибо в СССР (как я теперь могу ответственно заявить) не было о дюймовых резьбах никакой особо подробной информации. Более-менее освещались в справочниках только трубные резьбы, и то частично, так как советский водогазовый трубный стандарт почти совпадал с британским BSP.

Смотрите, как все устроено в американской системе, это неполная таблица, а только по наиболее употребительным диаметрам и типам резьб
(полная — тут)
В правой части таблицы — как раз число ниток на дюйм, для разных видов резьбы

Обозначения:
UNC-Unified National Course — крупная или обычная
UNF-Unified National Fine — мелкая
UNEF-Unified National Extra Fine — особо мелкая
NPT-National Pipe Tapered — трубная обычная

Британский стандарт похож, но не совпадает. Например, для резьбы 1/2» у американцев 13 ниток на дюйм, а в британском стандарте BSW — 12.
Да, надо еще сказать, что в общем-то британских стандартов несколько, но кроме BSW и BSP мне никогда ничего не попадалось.
BSP — это трубная резьба.
http://en.wikipedia.org/wiki/British_Standard_Pipe

В чем подвох?

Со школьных лет мы знаем, что 1 дюйм (или inch) равен 25,4 мм. Если взять трубу, измерить ее штангенциркулем и разделить его показания на величину дюйма в миллиметрах, то результат не совпадет с заводской маркировкой.

Путаница возникла из-за того, что стальные и чугунные трубы начали производиться еще в те далекие времена, когда все стандарты устанавливались в имперской системе измерений. За рубежом это были ярды, футы и дюймы, а в России вершки, аршины и сажени. Однако со времен Петра I Россия, хоть и со скрипом, но приняла западные инчи.

При этом значение самого дюйма в европейских странах существенно отличалось и варьировалось от 2,4 до 3,766 см. Практически в каждом государстве по-своему мерили инчи, что осложняло пересчеты в метрическую систему. И только в 1958 году международные службы стандартизации договорились привести дюйм к единому значению, приняв за эталон английскую мерку в 2,54 см.

Неподготовленный человек ожидает увидеть в ГОСТах единую систему измерения. Но в том же ГОСТ 6357-81 цилиндрическая резьба указана в дюймах, а высота ее зубьев и глубина пазов – в миллиметрах.

Как видно из приведенного примера, в одном нормативном документе метрическая система мирно сосуществует с имперской, дополняя ее.

ГОСТы, регламентирующие нормативы производства труб, разработаны в 1975 и 1981 гг. поэтому можно ожидать, что советские дюймы будут равны международному значению. Почему же тогда дюймовая труба не равна современному inch, а близка к его прусскому значению?

Отчасти это можно объяснить традициями и культурным наследием, отчасти существующей системой внешних и внутренних диаметров.

На бытовом уровне определение типа и шага трубной резьбы производиться обыкновенной измерительной линейкой или более точным прибором – штангенциркулем. Профессиональные сантехники для замера расстояния между витками используют слесарный инструмент – резьбомер.

Дюймовая показывает количество ниток спирали в одном дюйме. Понятно, что при таком «народном» способе измерения основного показателя резьбового профиля – шага, трудно добиться точного результата и вычисленное расстояние будет условной технической характеристикой изделия.