Резьба — это стандартное соединение, используемое для крепления и фиксации деталей. Она представляет собой винтовую нарезку с определенной геометрией. Среди множества видов резьбовых соединений наибольшее распространение получили метрическая и дюймовая системы. Эти два стандарта различаются по способам измерения, углам наклона, профилю и области применения.
О шаге резьбового соединения
Резьбовой шаг — это промежуток между соседними витками или канавками:
● У метрического резьбового соединения шаг выражается в миллиметрах как промежуток между вершинами двух рядом расположенных витков. Например, у резьбы М12×1,25 диаметр составляет 1,2 см, а шаг — 0,125 см. Чем больше шаг, тем реже расположены витки. Этот параметр задает как точность, так и прочность соединения. Метрическая система делит резьбу на крупную (стандартный шаг) и мелкую, которая востребована в местах, требующих повышенной прочности или точности.
● Шаг дюймового резьбового соединения обозначается числом витков на один дюйм длины. Этот показатель записывается как TPI (Threads Per Inch). Например, резьба с 16 TPI имеет 16 витков на один дюйм. Чем выше значение TPI, тем мельче резьбовое соединение. Такой метод измерения делает дюймовую систему удобной для инженерных расчетов в странах, использующих британскую имперскую систему мер.
Геометрия профиля
Профиль — это поперечное сечение витка. Основные отличия заключаются в угле наклона профиля:
● Метрическое резьбовое соединение имеет профиль в форме равностороннего треугольника с углом между гранями 60°. Это обеспечивает универсальность и стандартизацию крепежных соединений.
● У дюймовой резьбы профиль треугольный, но угол наклона может быть 55° (для британских стандартов BSW и BSP) или 60° (для американских стандартов UNC и UNF). Отличие в углах делает такие резьбы несовместимыми между собой.
Единицы измерения и обозначение
Метрическая система выражает все параметры резьбы в миллиметрах. Обозначение обычно включает букву «М» и цифры: например, М6×1, где 6 мм — диаметр, 1 мм — шаг.
Дюймовая система использует дробные обозначения. Например, 1/2" UNF-20 указывает, что диаметр составляет 1/2 дюйма, а шаг равен 20 виткам на дюйм. Такая система подходит для инженерных расчетов в странах с англосаксонскими стандартами.
Область использования
Метрическая резьба популярна в Европе, Азии и большинстве стран мира. Ее используют для стандартных крепежных элементов: болтов, винтов и гаек. Это универсальный вариант для станков, автомобильной техники и бытовых приборов.
Дюймовая система встречается в США, Канаде и Великобритании. Она широко применяется в трубопроводах, гидравлических системах, авиации. Существует два подтипа:
● Трубная резьба. Применяют для соединения труб, отличается высокой герметичностью.
● Крепежная резьба. Предназначается для соединения узлов и деталей механизмов.
Методы измерения
Для определения шага и профиля резьбы применяются следующие инструменты:
● Резьбомеры — специальные пластины с нарезками, которые прикладываются к виткам.
● Штангенциркули и микрометры — для измерения диаметра.
● Таблицы стандартов — для уточнения размеров и совместимости деталей.
При отсутствии инструментов можно использовать метод подбора. Например, гайка накручивается на болт. Если соединение проходит свободно, детали совместимы.
Преимущества метрической и дюймовой резьбы
Метрическая резьба:
● Простота расчетов благодаря десятичной системе.
● Универсальность и стандартизация по всему миру.
● Удобство измерения и обозначения.
Дюймовая резьба:
● Более удобна для высоконагруженных соединений, особенно в трубопроводах.
● Распространена в отраслях, где применяются имперские меры.
Метрическая и дюймовая резьбы имеют принципиальные различия в методах измерения, угле наклона, профиле и области применения. Выбор подходящей системы зависит от географии, сферы использования и технических требований проекта. Знание этих особенностей помогает правильно подобрать детали, избежать несовместимости соединений.