Метрическая резьба: таблица размеров и параметры по ГОСТ

Метрическая резьба: таблица размеров и параметры по ГОСТ

Метрическая резьба – это винтовая нарезка на наружных или внутренних поверхностях изделий. Форма выступов и впадин, которые ее формируют, представляет собой равнобедренный треугольник. Метрической эту резьбу называют потому, что все ее геометрические параметры измеряются в миллиметрах. Она может наноситься на поверхности как цилиндрической, так и конической формы и использоваться для изготовления крепежных элементов различного назначения. Кроме того, в зависимости от направления подъема витков резьба метрического типа бывает правая или левая. Помимо метрической, как известно, есть и другие типы резьбы – дюймовая, питчевая и др. Отдельную категорию составляет модульная резьба, которую используют для изготовления элементов червячных передач.

От точности исполнения метрической резьбы зависит надежность разъемного соединения

Основные параметры и элементы

Канавка резьбы представляет собой равнобедренный треугольник с углом при вершине 60°. Вершина имеет срезанную или закругленную форму. Резьба состоит из:

  • фаски – поверхность с углом наклона 45° перед началом винтовой части;
  • винтовой части – рабочий участок резьбы осуществляющий фиксацию;
  • сбега – места перехода от винтовой к не нарезанной части детали.
  • Общая длина резьбы равна сумме длин фаски, винтовой части и сбега. Основными параметрами метрических резьб являются:
  • Высота профиля. Это отрезок от основания до вершины треугольника образуемый при поперечном разрезе витка
  • Диаметр соединения. Подразделяется на наружный, внутренний, средний и номинальный.
  • Шаг резьбы – участок, соединяющий одинаковые точки на двух соседних витках.
  • Ход резьбы – участок, который соединяет две одинаковые точки на рядом расположенных витках одного захода. Для однозаходной резьбы шаг равен ходу.

Номинальный диаметр – это условное значение, которым обозначают резьбу в справочниках и на чертежах. Наружный диаметр равен расстоянию между вершинами выступов (для наружных резьб) или впадин (для внутренних). На чертежах он обозначается как D – для внутренней и d – для наружной. Внутренний диаметр противоположен наружному, равен расстоянию между впадинами или вершинами для наружной и внутренней резьб соответственно. Аналогично обозначается: D1 и d1. И последний, средний диаметр отражает расстояние между серединами высот резьбы. Обозначается как D2 и d2.

Геометрические параметры

Параметрами определяется назначение геометрической метрической нарезки для соединения материалов. Основные обозначения:

  • Номинальный диаметр резьбы имеет обозначение буквой D. Внутренняя вид крепежа определяется, как d, наружная с заглавной буквы.
  • В зависимости от расположения существует определение среднего диаметра резьбы. Обозначается буквами с применением цифр, например D2.
  • На чертежах существует параметр резьбы, как внутренний диаметр, обозначение производится цифрой 1, к примеру d
  • Для расчета сопряжений, в структуре соединения, используется внутренняя окружность изделия.
  • Определение промежутка между верхними точками близко расположенных витков называется шаг резьбы. Чтобы отличить на представленном чертеже детали с повторяющийся величиной диаметра, применяют разделение на основной и шаг с меньшими геометрическими параметрами, обозначение устанавливается буквой Р.
  • Ход резьбы и его параметры соответствует перемещению линейной величины винтового крепежного соединения за полный оборот, а также расстояние между вершинами и впадинами, сформированных на поверхности.
  • Высота треугольника формирует размеры, параметры соединения, профиль, к обозначению применяется буква Н.

Таблица размеров метрической резьбы

Такие параметры, как средний диаметр резьбы должен представляться с использованием сопутствующей документации. Для стандартизированного отображения используются ГОСТы. Стандартами оговорено отображение основных размеров соединяющих изделий и параметров, ГОСТ 24705-2004 применяется ко всем видом нарезных соединений.

Метрические нарезки соединения используются при изготовлении предметов, путем нанесения параметров на чертежи. Размеры резьб описаны в таблице, с номинальным диаметром при диапазоне от 1 до 600 миллиметров. Шаг определяется в таблице от 0,25 до 6 мм, условное обозначение при отображении через «х», например М8×1,5.

Резьба метрическая. Диаметры и шаги.

По ГОСТ 8724 (СТ СЭВ 181) метрическая резьба может иметь диаметр 0,25…600 мм. Все диаметры разбиты на три ряда.

Примечания:

  1. При выборе диаметров резьб следует предпочитать первый ряд второму, а второй — третьему.
  2. Диаметры и шаги резьб, заключенные в скобки, по возможности не применять.
  3. Резьба 14×1,25 может применяться только для свечей зажигания.
  4. Резьба 35×1,5 может применяться лишь для стопорных гаек шарикоподшипников и при необходимости в легких конструкциях.

Обозначение резьб.

В условное обозначение резьбы с крупными шагами должны входить: буква М и номинальный диаметр резьбы, например М24, М64.

В обозначение резьбы с мелким шагом должны входить: буква М, номинальный диаметр резьбы и числовое значение шага, например, М24×2, М64×2 и т.д.

Метрическая резьба

Метрическая резьба (рис. 2) — основная треугольная крепежная резьба. Метрические резьбы бывают с крупными и мелкими шагами. Наиболее распространена метрическая резьба с крупным шагом, так как по сравнению с резьбами с мелкими шагами она оказывает меньшее влияние на износ и ошибки изготовления. Метрические резьбы с мелкими шагами по сравнению с резьбой с крупным шагом при одном и том же наружном диаметре обеспечивают детали большие прочность (глубина канавок резьбы меньше и внутренний диаметр резьбы больше) и надежность от самоотвинчивания (шаг резьбы, а следовательно, и угол подъема резьбы меньшие). Поэтому метрические резьбы с мелкими шагами применяют при изготовлении тонкостенных резьбовых деталей, служащих для регулирования и подверженных действию динамических нагрузок.

Рис. 2 — Метрическая резьба

Диаметры резьбы

Есть показатели, указываемые в сводных таблицах, которые важно учитывать в случаях, когда рассматривается метрическая резьба — размеры диаметров:

  • внешний (D и d);
  • внутренний (D1 и d1);
  • средний (D2 и d2);
  • внутренний по дну впадины (d3).

При широком применении в резьбовом соединении скользящей посадки большую важность приобрел средний диаметр, причем в случаях равенства значений, наибольшего d2 болта и наименьшего D2 гайки.

Большими буквами D обозначаются показатели диаметров внутренних резьб, а нанесенных на внешнюю поверхность деталей обозначаются маленькими буквами — d. Цифры указывают на местоположение. Степень точности полей допуска классифицируется буквенными символами: Е, F, G, H, d, е, f, g, h, и, как в диаметрах, на расположение указывает величина буквы.

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).

Читайте также  Как переделать шуруповерт 12 в для работы от сети

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.

Условное обозначение резьбы

Каждый тип резьбы, которые были описаны выше, регламентируется отдельным ГОСТом. Разберемся, что вообще шифруется.

  • знак резьбы, обозначенный буквой;
  • номинальный размер, выраженный дюймами или мм;
  • показатель шага;
  • если резьба многозаходная, то указывается показатель хода и его шаг;
  • в случае с левой резьбой добавляется LH;
  • поле допуска (циферно-буквенное) и класс точности (буквенный);
  • длина свинчивания (при отличии от стандартной) — буквой или цифрой.

Особенности обозначения резьбы

Ввиду того, что форма резьбовой поверхности достаточно сложная, а само соединение используется нечасто, с целью упростить процесс создания проектной документации ввели условное обозначение этого сложного профиля.

К особенностям условного обозначения относится:

  • применение тонкой линии, заходящей на штриховку. Тип соединения и диаметральный разрез обозначают на выносной размерной линии;
  • условное обозначение резьбы бывает необходимо, если нужно отобразить профиль, в частности — угол между отдельными витками;
  • если изделие высокой точности, нужно указывать допуск размеров. Делается это с помощью выносной полки или размерной линии;
  • создание качественных элементов крепежа сопровождается отслеживанием шероховатости полученной поверхности.

Разновидности резьбовых соединений

В зависимости от типа профиля резьба классифицируется на следующие разновидности:

  • метрическая;
  • дюймовая;
  • трубная цилиндрическая;
  • трапецеидальная;
  • упорная;
  • круглая.

Разновидности профилей резьбы

Наиболее распространенной является резьба метрическая (ГОСТ №9150-81). Ее профиль выполнен в виде равностороннего треугольника под углом 60 0 с шагом витков от 0.25 до 6 мм. Крепежные элементы выпускаются в диаметре 1-600 мм.

Также существует резьба метрическая конического типа, в которой используется конусность 1:16. Такая конфигурация обеспечивает герметичность стыка и стопорение крепежных элементов без необходимости использования стопорных гаек. Нижеприведенная таблица указывает основные параметры метрического профиля.

Таблица размеров метрической резьбы

Дюймовая резьба не имеет нормативных стандартов в отечественной строительной документации. Дюймовый профиль выполнен в треугольной форме с углом 55 0 . Шаг профиля определяется количеством витков на участке длиной в 1″. Конструкция стандартизирована для крепежей с наружным диаметром от 3/16″ до 4″ и количеством витков на 1″ от 3 до 28.

Коническая дюймовая резьба имеет угол профиля в 60 0 и конусность 1:16. Данный профиль обеспечивает высокую герметичность соединения без дополнительных уплотняющих материалов. Это основной тип резьбы в гидравлических и напорных трубопроводах малых диаметров.

Трубная резьба цилиндрического типа (ГОСТ №6357-81) применяется в качестве крепежно-уплотняющей. Ее профиль имеет форму равнобедренного треугольника с углом 55 0 . С целью получения повышенной герметичности профиль выполняется с закругленными верхними гранями без дополнительных зазоров на местах впадин и выступов. Данный вид резьбы стандартизирован под диаметры 1/16″-6″, шаг варьируется в пределах 11-28 витков на 1″.

Трубная резьба всегда выполняется в мелкой конфигурации (с сокращенным шагом), что необходимо для сохранения толщины стенок соединяемых конструкций. Данный вид профиля широко используется для соединения стальных трубопроводов систем отопления и водоснабжения и других деталей цилиндрической формы.

Размеры трубной резьбы

Резьба трапецеидальная (ГОСТ №9481-81) чаще всего используется в крепежах типа винт-гайка. Профиль имеет равностороннюю трапецеидальную форму с углом 30 0 (для крепежных элементов червячных передач – 40 градусов). Используется в крепежах с диаметрами 10-640 мм.

В сравнении с прямоугольным профилем трапецеидальная винтовая линия, при идентичных габаритах, обеспечивает большую прочность соединения. Такая конфигурация позволяет эффективно выполнять подвижные передачи (превращает вращательное движение в поступательное), ввиду чего трапецеидальная резьба повсеместно используется в ходовых гайках, фиксирующих шток трубопроводных задвижек.

Упорная резьба (ГОСТ №24737-81) применяется в крепежах, испытывающих в процессе эксплуатации сильные однонаправленные осевые нагрузки. Ее профиль выполнен в виде разносторонней трапеции, одна из граней которой имеет угол в 3 0 , противоположная – 30 0 . Шаг профиля составляет 2-25 мм, применяется для крепежей диаметром 10-600 мм.

Профиль круглой резьбы (ГОСТ №6042-83) сформирован соединенными между собой дугами с углом между сторонами в 30 0 . Преимуществом такой конфигурации является повышенная устойчивость к эксплуатационному износу, ввиду чего она широко применяется в конструкциях трубопроводной арматуры.

Как определить параметры резьбы?

При выборе трубопроводной арматуры либо фланцевых соединительных элементов возникает необходимость узнать тип и размеры профиля, что нужно для правильного определения параметров ответного крепежа. В большинстве случаев вы столкнетесь с метрической резьбой, которая наиболее распространена в отечественном строительстве и сантехнике.

Метрический профиль имеет унифицированное обозначение типа М8х1.5, в котором:

  • М – метрический стандарт;
  • 8 – номинальный диаметр;
  • 5 – шаг профиля.

Определить шаг профиля можно тремя способами – использовать специальный инструмент (метрический резьбомер), сравнить шаг с крепежа с профилем метчика либо измерить его штангенциркулем. Определение последним методом наиболее простое – необходимо лишь измерить расстояние между десятью витками профиля и разделить полученную длину на 10.

Схема снятия замеров

Номинальный диаметр вымеривается штангенциркулем по наружной грани профиля. Представленная ниже таблица содержит перечень соответствия наиболее распространенных диаметров и шагов профиля метрической резьбы.

Таблица определения типа резьбы

При работе с дюймовой резьбой определить шаг ее профиля можно приложив к крепежу дюймовую линейку и визуально подсчитав количество витков, приходящихся на 1 дюйм (25.4 мм). Используя специальный резьбомер учитывайте, что английский и американский стандарт отличается по углу профиля (60 и 55 0 соответственно), так что тут потребуется внимание при выборе инструмента.

Важно: не забывайте, что шагом у метрической резьбы является расстояние между смежными витками профиля, а у дюймовой – количество витков на 1 дюйм.