Трубная резьба – виды, размеры, ГОСТы, резьбонарезное оборудование

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.

Правая и левая резьба, цилиндрическая и коническая
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.

Трубная резьба различается по следующим параметрам:

  • Система измерения диаметра: метрическая и дюймовая резьба
  • Направление резьбы: правая, левая
  • Расположение резьбы: наружная, внутренняя
  • Число заходов: однозаходная, многозаходная
  • Назначение: крепежная, крепежно-уплотнительная, ходовая, специальная и т.п.

Основными характеристиками резьбы на трубах являются:

  • Внешний диаметр
  • Внутренний диаметр
  • Шаг – расстояние между соседними витками
  • Ход — расстояние, на которое переместится крепеж в продольном направлении за один полный оборот. При однозаходной накатке ход равен шагу, при многозаходной — шагу, умноженному на число заходов.

Метрическая резьба

Метрическая резьба характеризуется измерением основных параметров в миллиметрах, по ГОСТу ей соответствует маркировка «М». Широко применяется в диаметрах от 1 до 600 мм и шагом 0,25 до 6 мм. Профиль метрической резьбы представляет собой равносторонний треугольник с углом при вершине в 60° c теоретической высотой Н-0,866025404.
Основные размеры метрической резьбы в настоящее время определяются по действующему ГОСТ 24705-2004, принятому Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации, а также национальными органами по стандартизации Российской Федерации, Азербайджана, Армении, Беларуси, Грузии, Казахстана, Кыргызстана, Молдовы, Таджикистана, Туркменистана, Узбекистана, Украины.

Метрическая резьба, размеры по ГОСТ в таблице (скачать файл .pdf)

Дюймовая резьба

При дюймовой резьбе все параметры выражаются в дюймах, по ГОСТу обозначается «Тр». Дюймовая резьба основана на британском стандарте резьбы BSW (British Standart Whitworth), запатентованному английским инженером Уитвортом еще в 1841 году, и соответствует стандарту BSPT (British standart pipe thread).
Один дюйм равен 2,54 см, а графическим символом дюйма является двойной штрих справа и сверху от числа (1″ = 1 дюйм). При дюймовой трубной резьбе размер обозначает внутренний диаметр трубы, а не наружный. Вариантов шагов — четыре: 28, 19, 14 и 11 ниток на дюйм.
Дюймовые профили отличаются более острыми гребнями и впадинами с углами в 55° и теоретической высотой Н=0,960491, при этом вершины зубцов скруглены.
Совместить метрическую и дюймовую резьбу в одном соединении невозможно, для этого необходим специальный переходник.
Размер трубной дюймовой резьбы определяется по действующему ГОСТ 6357-81 «Основные нормы взаимозаменяемости» .

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.

ОБозначение трубной резьбы на чертежах
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.

Размера резьбы в дюймах Шаг витков, ммКоличество витков на дюйм, штДиаметр трубной цилиндрической резьбы, мм
Ряд 1 Ряд 2 D = d D1 = d1 D2 = d2
1/16 » 0,907 28 7,723 7,142 6,561
1/8″ 9.728 9.147 8,566
1/4″ 1,337 19 13,15 12,301 11,445
3/8″ 16,662 15,806 14,950
1/2″ 1,814 14 20,955 19,793 18,631
3/4″ 22,911 21,749 20,587
5/8″ 26,441 25,279 24,117
7/8″ 30,201 29,039 27,877
1″ 2,309 11 33,249 31,770 30,291
1 1/8″ 37,897 36,418 34,939
1 1/4″ 41,910 40,431 38,952
1 3/8″ 44,323 42,844 41,365
1 1/2 47,803 46,324 44,845
1 3/4″ 53,746 52,267 50,788
2″ 59,614 58,135 56,656
2 1/4″ 65,710 64,231 62,752
2 1/2″ 75,184 73,705 72,226
2 3/4″ 81,534 80,055 78,576
3″ 87,884 85,405 84,926
3 1/4″ 93,980 92,501 91,022
3 1/2″ 100,330 98,851 97,372
3 3/4″ 106.680 105,201 103,722
4″ 113.030 111.551 110.072
4 1/2″ 125,730 124,251 122,772
5″ 138,430 136,951 135,472
5 1/2″ 151,130 149,561 148,172
6″ 163,830 162,351 160,872

По таблице, вроде вопросов быть не должно. Стоит только упомянуть, что при наличии выбора, стоит выбирать размеры из ряда 1. Шаг резьбы и количество витков — одинаковые для нескольких диаметров труб. Недостающие параметры — рабочую высоту профиля и диаметры скругления, берем из второй таблицы.

Параметры трубной резьбы
Рабочая высота профиля и диаметры скруглений для трубной цилиндрической резьбы

Обозначается цилиндрическая трубная резьба латинской буквой G, за которой проставлен диаметр условного прохода трубы в дюймах. Например: G 1/2″,  G 2″ и т.д. Далее указывается:

  • Если резьба левая, проставляются буквы LH, если правая ничего не ставят.
  • Класс точности — A или B (у А меньше допустимые отклонения) ставят через дефис. Например, G 1 1/8″ — A или G 2″ LH — B. Второе — левая резьба с классом точности B.
  • Затем прописывают длину свинчивания (длина участка в миллиметрах, на который наносится резьба). G 5/8″ — A — 40.

Если описывается соединение — труба/муфта, например, — класс точности указывается для обеих деталей. Например, G 2 3/4″ — A/A или G 1″ — B/A. Сперва указывается класс точности резьбы трубы, затем муфты или устанавливаемого устройства.

Параметры резьбы

  • теоретическая высота профиля (Н) — 960491Р;
  • обозначение по форме профиля – резьба дюймовая (профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине 55 градусов);
  • максимальный диаметр трубы – 6 дюймов (на трубах диаметром свыше 6 используется сварное соединение).

Пример условного обозначения:

G11/2–А,

где:

G- обозначение формы профиля (резьба трубная цилиндрическая);

G11/2- условный проход (измеряется в дюймах);

А – класс точности (может быть А или В).

Для обозначения левой резьбы используется индекс LH(пример: G11/2LH-B-40 – резьба трубная цилиндрическая, 11/2- условный проход в дюймах, класс точности В, длина свинчивания 40 миллиметров).

Шаг резьбы может иметь одно из четырех значений:

Таблица 1

Шаг резьбы Р, ммЧисло ниток на дюйм
0,907 28
1,337 19
1,814 14
2,309 11

Основные размеры трубной цилиндрической резьбы определяются ГОСТ 6357-81 (BSP). Следует помнить, что размер резьбы в данном случае условно характеризует просвет трубы, при том, что на самом деле наружный диаметр существенно больше.

Таблица 2

Обозначение размера резьбыШаг РДиаметры резьбыРяд 1Ряд 2d=Dd2=D2d1=D1
1/16″   0,907 7,723 7,142 6,561
1/8″   9,728 9,147 8,566
1/4″   1,337 13,157 12,301 11,445
3/8″   16,662 15,806 14,950
1/2″   1,814 20,955 19,793 18,631
  5/8″ 22,911 21,749 20,587
3/4″   26,441 25,279 24,117
  7/8″ 30,201 29,039 27,877
1″   2,309 33,249 31,770 30,291
  1.1/8″ 37,897 36,418 34,939
1.1/4″   41,910 40,431 38,952
  1.3/8″ 44,323 42,844 41,365
1.1/2″   47,803 46,324 44,845
  1.3/4″ 53,746 52,267 50,788
2″   59,614 58,135 56,656
  2.1/4″ 65,710 64,231 62,762
2.1/2″   75,184 73,705 72,226
  2.3/4″ 81,534 80,055 78,576
3″   87,884 86,405 84,926
  3.1/4″ 93,980 92,501 91,022
3.1/2″   100,330 98,851 97,372
  3.3/4″ 106,680 105,201 103,722
4″   113,030 111,551 110,072
  4.1/2″ 125,730 124,251 122,772
5″   138,430 136,951 135,472
  5.1/2″ 151,130 148,651 148,172
6″   163,830 162,351 160,872

d — наружный диаметр наружной резьбы (трубы);

D — наружный диаметр внутренней резьбы (муфты);

D1 — внутренний диаметр внутренней резьбы;

d1 — внутренний диаметр наружной резьбы;

D2 — средний диаметр внутренней резьбы;

d2 — средний диаметр наружной резьбы.

Здесь второму ряду следует предпочитать первый.

Коническая трубная резьба: особенности, таблица размеров, обозначение

Этот вид резьбовых соединений применяется там, где необходима высокая надежность соединения. Коническая трубная резьба отличается тем, что наносится на конус. Профиль ее при этом остается точно таким же, но добавляются две величины — рабочая длина резьбы l1 и l2 — длина от торца до основной плоскости. Эти столбцы добавлены в таблицу.

Параметры конической трубной резьбы
Трубная коническая резьба: профиль, основные размеры

Размера резьбы в дюймах Шаг витков P, ммКоличество витков на дюйм, штДиаметр трубной конической резьбы, ммДлина резьбы, мм
D = d D1 = d1 D2 = d2 l1 l2
1/16 » 0,907 28 7,723 7,142 6,561 6,5 4,0
1/8″ 9.728 9.147 8,566
1/4″ 1,337 19 13,15 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 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 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 19.1 12.7
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 85,405 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 40,1 28,6

Обозначается цилиндрическая резьба буквой R с индексами, которые обозначают тип поверхности:

  • Просто R для наружной конической резьбы.
  • Rc — коническая внутренняя.
  • Rp — цилиндрическая внутренняя.

После букв ставится условный размер трубы в дюймах, затем, если нанесение левостороннее, добавляют LH. Например, R 3/4, R2 1/2 LH. При описании резьбовых соединений, обозначения пишут в виде дроби. Обычно в числителе наружная, в знаменателе внутренняя. Например, Rc/R 3/8.

Параметры резьбы

Дюймовая резьба с конусностью 1:16 (угол конуса φ=3°34′48″). Угол профиля при вершине 55°.

Условное обозначение: буква R для наружной резьбы и Rc для внутренней (ГОСТ 6211-81 — Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная коническая.), числовое значение номинального диаметра резьбы в дюймах (inch), буквы LH для левой резбы. Например, резьба с номинальным диаметром 1.1/4 — обозначается как R 1.1/4.

Таблица 3

Обозначение размера резьбы, шаги и номинальные значения наружного,
среднего и внутреннего диаметров резьбы трубной конической (R), мм

Обозначение
размера
резьбыШаг РДлина резьбыДиаметр резьбы в основной
плоскостиРабочаяОт торца
трубы до
основной
плоскостиНаружный
d=DСредний
d2=D2Внутренний
d1=D1
1/16″ 0,907 6,5 4,0 7,723 7,142 6,561
1/8″ 6,5 4,0 9,728 9,147 8,566
1/4″ 1,337 9,7 6,0 13,157 12,301 11,445
3/8″ 10,1 6,4 16,662 15,806 14,950
1/2″ 1,814 13,2 8,2 20,955 19,793 18,631
3/4″ 14,5 19,5 26,441 25,279 24,117
1″ 2,309 16,8 10,4 33,249 31,770 30,291
1.1/4″ 19,1 12,7 41,910 40,431 38,952
1.1/2″ 19,1 12,7 47,803 46,324 44,845
2″ 23,4 15,9 59,614 58,135 56,565
2.1/2″ 26,7 17,5 75,184 73,705 72,226
3″ 29,8 20,6 87,884 86,405 84,926
3.1/2″ 31,4 22,2 100,330 98,851 97,372
4″ 35,8 25,4 113,030 111,551 110,072
5″ 40,1 28,6 138,430 136,951 135,472
6″ 40,1 28,6 163,830 162,351 160,872

Профиль трубной резьбы

ГОСТом 6357- 81 регламентируются основные параметры профиля. Необходимые размеры в миллиметрах даны в таблице.

Таблица 1

Шаг Высота исходного треугольника Количество шагов на длине 2,54 см Высота профиля (рабочая), *10-1 Радиус закругления впадины и вершины резьбы, *10-1
0,907 0,871165 28 5,80777 1,24557
1,337 1,284176 19 8,56117 1,83609
1,814 1,742331 14 11,61553 2,49115
2,309 2,217774 11 14,78515 3,17093

Значение шага трубной цилиндрической резьбы (ГОСТ 6357) определяется из соотношения 25,4 мм/число шагов. Результат округлен до тысячных долей и принят как исходный для расчета основных параметров профиля.

Обратите внимание! Допускается выполнение вершин наружной и внутренней резьбы с плоским срезом, если исключается возможность соединения с конической наружной резьбой по документу 6211.

Шаг — один из определяющих параметров трубной резьбы

Основные размеры в миллиметрах, которые определяются ГОСТом на трубную резьбу, представлены в таблице 2. Условные обозначения соответственно: a – 1/16, c – 1/4, e – 1/2, f – 3/4, g – 5/8, h – 7/8, j – 1 1/4, d – 3/8, k – 1 1/8, m – 1 3/8, n – 1 3/4, l – 1 1/2, o – 2 1/2, q – 2 3/4, r – 3 1/4, s – 3 1/2, p – 2 1/4, t – 3 3/4, u – 4 1/2, v – 5 ½, b – 1/8.

Таблица 2

Размер резьбы Шаг, *10-1 Диаметр резьбы при, *10 мм
I ряд II ряд равенственаружногодиаметранаружнойтрубы инаружногодиаметравнутренней муфты равенствесреднегодиаметравнутренней и наружнойрезьбы равенствевнутреннего диаметравнутренней и наружнойрезьбы
a 9,07 0,7723 0,7142 0,6561
b 0,9728 0,9147 0,8566
c 13,37 1,3157 1,2301 1,1445
d 1,6662 1,5806 1,4950
e 18,14 2,0955 1,9793 1,8631
f g 2,2911 2,1749 2,0587
2,6441 2,5279 2,4117
h
3,0201 2,9039 2,7877
1 k 23,09 3,3249 3,1770 3,0291
3,7897 3,6418 3,4939
j
4,1910 4,0431 3,8952
l m 4,4323 4,2844 4,1365
4,7803 4,6324 4,4845
n
5,3746 5,2267 5,0788
2 p 5,9614 5,8135 5,6656
6,5710 6,4231 6,2752
o
7,5184 7,3705 7,2226
3 q 8,1534 8,0055 7,8576
8,7884 8,6405 8,4926
r
9,3980 9,2501 9,1022
s t 10,0330 9,8851 9,7372
10,6680 10,5201 10,3722
4 11,3030 11,1551 11,0072
5 u 12,5730 12,4251 12,2772
13,8430 13,6951 13,5472
6 v 15,1130 14,9651 14,8172
16,3830 16,2351 16,0872

Конструктивные элементы трубной резьбы

Основными конструктивными элементами трубной резьбы являются:

  • Сбег — участок с неполным профилем резьбы на переходе от резьбы к гладкой поверхности детали.
  • Недорез — участок без резьбы или с неполным профилем резьбы, обусловленный технологией изготовления резьбы.
  • Проточка — элемент, позволяющий устранить недорез резьбы за счет уменьшения наружного диаметра цилиндрической поверхности, расположенной за наружной резьбой, или за счет увеличения внутреннего диаметра цилиндрической поверхности, расположенной за внутренней резьбой.
  • Фаска — скос на торцевой поверхности детали, упрощающий сборку резьбового соединения.

Размеры сбегов, недорезов, проточек для наружных трубных резьб

На рисунке показаны конструктивные элементы наружной трубной резьбы.

Конструктивные элементы наружной резьбы - недорез, сбег

Размеры конструктивных элементов — сбегов, недорезов, проточек, представлены в таблице.

Размеры конструктивных элементов

Размеры конструктивных элементов внутренних трубных резьб

Основные элементы внутренней трубной резьбы показаны на рисунке.

Сбег, недорез, проточка, фаска на внутренней резьба

Размеры конструктивных элементов внутренней резьбы представлены в таблице.

Размеры элементов трубной резьбы

Как нарезают резьбу – резьбонарезное оборудование и инструмент

Выбор резьбонарезного оборудования зависит от типа и масштабов производства, материала и размеров труб, требований к точности резьбы и других факторов.

Резьбу можно получить методом накатки или нарезки.

Резьбу методом накатки получают с помощью специальных резьбонарезных роликов. Для этого заготовку устанавливают между роликами с необходимым контуром резьбы и накатывают витки резьбы на резьбонакатных автоматах и полуавтоматах, а иногда на токарных и револьверных станках. Благодаря плавному распределению волн напряжения между витками за счет деформации металла, такая резьбы отличается высокими механическими характеристиками и высокой производительностью.
Однако точность используемых роликов должна быть на очень высоком уровне, а материал изготовления обладать повышенными механическими свойствами – чаще всего используется высоколегированные штампованные стали.

Нарезанные резьбы более просты в изготовлении, однако по механическим свойствам и пределу выносливости уступают накатанным. Это связано с наличием более острых кромок профиля и более высокого значения коэффициента напряжения.

По способу нарезки резьбы подразделяется на ручную и с помощью специального станка.

При ручной нарезке используются специальные приспособления: метчик (для внутренней трубной резьбы) и плашки (для наружной трубной резьбы), или специальный резьбонарезной ручной инструмент – клупп, осуществляющий нарезку с помощью подвижных регулируемых гребенчатых резцов. Ручную нарезку рекомендуется производить при диаметрах труб до 1 дюйма, так как большие диаметры требуют значительно больших физических усилий.

Для больших нагрузок и объемов работ сегодня существует огромный выбор надежного резьбонарезного инструмента: от переносных электрорезьбонарезных инструментов до специальных станков, способных справиться с нарезкой резьбы любого типа на трубах всевозможных диаметров из любых материалов.

В нашей компании ITC (АйТиСи) представлен широкий ассортимент резьбонарезного инструмента Ridgid и Rex. Мы являемся официальным дилеров в России этих торговых марок, поэтому можем предложить не только лучшие цены, но и гарантийное и постгарантийное обслуживание.

Источники

  • https://stroychik.ru/strojmaterialy-i-tehnologii/rezba-trubnaya
  • https://itc-russia.ru/blog/sovety-pokupatelyam/trubnaya-rezba-vidy-razmery-gosty/
  • https://www.prof-inst.by/poleznoe/opisanie-tipov-trubnoj-rezbyi
  • https://master-pmg.ru/dlya-vody/oboznachenie-trubnoj-rezby-gost.html
  • http://www.hydro-pnevmo.ru/topic.php?ID=92

[свернуть]