31.26 Метрические и трубные резьбы — разница и применение

97_jpgВ нашем метрическом мире порой бывает трудно ориентироваться в других системах измерения. Мы порой удивляемся тому, как американцы или англичане могут пользоваться устаревшими мерами длины, массы, площади и т.п. А они, в свою очередь, не понимают нас —  живущих по законам единой Системы Измерений. Однако, как и в любом правиле, существуют определенные исключения, которые понятны всем – и жителям Америки, и Туманного Альбиона, и Европы, и России. Данная статья посвящена обзору трубных и метрических резьб, с разнообразием которых приходится довольно часто сталкиваться в повседневной жизни.

Метрические резьбы и их применение

Резьбовые соединения очень распространены в строительстве, технике, машиностроении, аэрокосмической промышленности и в повседневной жизни. Что такое винт и гайка знают даже дети в детском саду, так как занятия с конструктором не могут обойтись без этих деталей. Несмотря на то, что первый винт был придуман еще Архимедом, а наши древние предки широко использовали винтовые передачи в прессах для отжима масла из оливковых косточек и семян подсолнуха, а так же для подъема воды для орошения полей, идея создать настоящее винтовое соединение нашла свою реализацию только в 15 веке, когда один из швейцарских часовщиков впервые сумел при помощи простейших приспособлений выточить первый винт и гайку.

Вместе с тем, к разумной мысли о том, что резьба должна быть одинаковой во всех странах мира человечество пришло не скоро. Так, широко распространенная и привычная всем, кто хоть немного сталкивался с техникой, метрическая резьба появилась и была описана в стандартах лишь после введения единой Системы Измерений, основанной на эталонах метра, килограмма и секунды. Так что появление и широкое распространение метрической резьбы датируется концом 19 века. До того времени в мире господствовали дюймовые резьбы.

Главное отличие метрической резьбы от дюймовой состоит в том, что все её параметры привязаны к миллиметру, а за основу профиля самой резьбы взят равносторонний треугольник, так как все его угловые размеры одинаковы и равны 60 градусам. В стандартизации метрических резьбовых соединений важно, чтобы у гайки и болта совпадали не только угловые размеры резьбы, но и ее диаметр и шаг. Многие, особенно те, у кого имеются автомобили, сталкивались с непонятным явлением, когда винт и гайка имеют одинаковый диаметр, но винт вкрутить в гайку невозможно. Это говорит о том, что в данном месте используется резьба с меньшим шагом и для того чтобы винт вкрутился без проблем, его шаг резьбы должен быть тоже уменьшенным.

В стандартах, описывающих метрические резьбы, указано, что они должны обозначаться буквой M, а далее указывается диаметр резьбы и её шаг. Диапазон диаметров метрической резьбы лежит в пределах от одного до шестисот миллиметров. Разброс шага резьбы составляет от 0,075 до 3,5 мм. Резьбы с малым шагом применяют для измерительного инструмента, резьбы со средним шагом для нагруженных и работающих в условиях вибрации деталей и узлов, а резьбы с большим шагом применяют для крепления тяжелых несущих конструкций.

При создании стандартов метрических резьб были учтены различные допуски, которые задают степень округлости наружной кромки резьбы и отклонения от профиля, чтобы винт и гайка могли быть свободно закручены до момента упора при помощи руки.

Хоть метрические резьбы и не нашли широкого применения в уплотняемых соединениях, однако такая возможность заложена в стандарты. Так, резьба с обозначением MK применяется для самоуплотняемых соединений за счет конусности наружной и внутренней резьбы. Причем, для герметичного соединения необязательно чтобы винт и гайка были с конусной резьбой. Достаточно того, чтобы эта резьба была нарезана на винте.

Цилиндрическая метрическая резьба встречается достаточно редко. Её обозначение MJ. Главное отличие в винте, который имеет увеличенный радиус впадины на резьбе, что придает резьбовому соединению на основе цилиндрической метрической резьбы более высокие жаростойкие и усталостные качества. Такую резьбу применяют в аэрокосмической промышленности. Впрочем, в гайку с такой резьбой можно закрутить обычный метрический винт.

Несмотря на поголовное преобладание правой резьбы во всех устройствах и механизмах, все же бывает необходимо для реализации определенных функций применять левую резьбу. Метрическая левая резьба не отличается ничем от правой резьбы, кроме направления вращения, которое противоположно правым винтам. Если обычный винт закручивается по часовой стрелке, то левый в эту же сторону откручивается.

Также иногда можно встретиться с многозаходной метрической резьбой. Она отличается тем, что на болте и гайке одновременно нарезают не одну спираль, а две или даже три. Многозаходную резьбу часто применяют в высокоточном оборудовании, например, в фототехнике, чтобы однозначно позиционировать положение деталей при взаимном вращении. Такую резьбу можно отличить от обычной по двум или трем началам витков на торце.

Несмотря на очень широкое применение метрической резьбы, во многих развитых странах мира традиционно в большем ходу остаются так называемые дюймовые резьбы. А трубная резьба повсеместно измеряется в дюймах. И, несмотря на сильные отличия таких видов резьбы, сантехникам во всем мире на нужно объяснять отличия полудюймовой трубы от трехчетвертной.

Дюймовые резьбы и их применение

1317239599Отличия дюймовых резьб от метрических в том, что угол при вершине резьбы у них составляет 55 градусов, шаг резьбы вычисляется как соотношение числа витков резьбы на дюйм длины резьбы. Под дюймом понимают расстояние, равное 2,54 см. Что первоначально соответствовало длине первой фаланги большого пальца руки человека, которое практически у всех людей одинаково.

Так как угол при вершине иной, чем в метрических резьбах, то совместить метрические и дюймовые резьбы не представляется возможным. В странах с метрической системой применение находят только трубные дюймовые резьбы, которые обозначают буквой G. За буквой следует дробный или целый номинал, который обозначает не величину резьбы, а условный просвет трубы в дюймах или долях дюйма. Особенностью трубной резьбы является как раз тот факт, что она учитывает толщину стенок трубы, которые могут быть толще или тоньше в зависимости от материала изготовления и рабочего давления, на которое рассчитаны трубы. Поэтому дюймовый стандарт трубных резьб понятен и принят во всем мире как исключение из метрических правил.

Кроме простой цилиндрической трубной резьбы существует и коническая трубная резьба. Она имеет такие же характеристики, что и обычная трубная, за исключением конусности, которая позволяет создавать более герметичные соединения. Обозначается буквой R для наружной резьбы и Rc для внутренней. Левая резьба помечается дополнительно буквами LH, за которыми идет числовой номинал в целых и дробных долях дюйма.

Для применения в прочих соединениях, кроме сантехники, в США и Канаде применяют дюймовые резьбы с углом при вершине 60 градусов. Существует довольно широкий соратмент этих резьб, которые различаются диапазоном шага резьбы и прочими характеристиками. Стоит отметить, что некоторые резьбы из дюймового ряда совпадают с метрическими, что в некоторых случаях может быть на руку. Например, в фототехнике диаметр присоединительной резьбы, посредством которой фотокамера крепится к штативу, одинакова во всем мире вне зависимости от страны-производителя, так как характеристики этой резьбы одинаковы и для метрической, и для дюймовой резьбы.

Однако не стоит путать английскую дюймовую индустриальную резьбу, которая была одобрена еще в 1841 году, а разработкой её занимался сам Джозеф Витуорт. Эта резьба практически повторяет трубную, так как имеет величину угла у вершины 55 градусов. Винты и гайки с такой резьбой не сопрягаются с дюймовым крепежом из Америки и Канады.

metricheskaya_rezba2