Чем отличается метрическая резьба от трубной, понятия, виды, характеристики

На вопрос, чем отличается метрическая резьба от трубной, можно ответить, что разница заключается в двух определениях. Первое – это отличие в счёте витков (в метрической счёт осуществляется в миллиметрах, у трубной – в дюймах). Второе отличие связано с иным градусом вершины витков: на русской это 55, в европейской - 60°.

С чем связаны такие отличия, почему одна считается советской, вторая – европейской, особенности работ и сертифицирующие их стандарты. Всё это мы рассмотрим и проанализируем чуть ниже.

Для чего это важно знать

Каждый автовладелец, который занимается ремонтом авто своими руками, хоть раз, но сталкивался с ситуацией, когда гайка одинакового размера не заворачивается на подходящий по диаметру болт. Причина скрывается в том, что резьба, нанесённая на «проблемную» деталь, отличается от той, которая нарезана на накручиваемом изделии.

Это подтверждает то, что резьба на них отличается друг от друга. Поэтому для беспроблемного закручивания вам понадобится подобрать винт или гайку с одинаковой нарезкой.

Определение использующихся терминов

В данном обзоре используется несколько специфических понятий, разобраться с которыми без дополнительных разъяснений будет проблематично. С целью избежать ошибочных самостоятельных «домысливаний» приводим перечень и расшифровку используемых определений:

• Диаметр резьбы – диаметр металлической поверхности (стержня, трубы, шпильки), на которой нарезаются витки резьбы. Сокращённая аббревиатура – d.
• Шаг резьбы – расстояние между центральной частью наружной стороны двух соседних витков относительно противоположному профилю. Для сокращённого обозначения этого термина в схемах используется английская буква «P».
• Ход резьбы (Ph) – значение относительного осевого перемещения заготовки с резьбовым шагом за один виток (360°). Существует 2 разных понятия: однозаходная и многозаходная резьба. Первая получается в результате смещения одного профиля, ход её равен величине заданного шага. Изготовленная движение двух и более нарезающих элементов называется многозаходной. Используется она при сборке высокоточного оборудования (например, электротехнике, радиоэлектронике). Одновременная нарезка нескольких спиралей гарантирует более точное позиционирование присоединяемых элементов относительно друг друга при их смещении относительно друг друга.

Полезно! Визуально отличить многозаходную от однозаходной можно посчитав количество витков на торцевой части элемента.

• Наружный (номинальный) диаметр d (D) – диаметр воображаемых цилиндров, описанных вокруг вершины, применяющейся с ней вместе резьбы. В большинстве случаев именно это значение является определяющим и характеризует условную величину данной резьбы.
• Средний диаметр d2 (D2) – воображаемый диаметр цилиндра, прямая которого пересекает его центр так, что каждый из отрезков, полученных при перекрещивании с ложбинкой, равен половине стандартного шага.
• Внутренний диаметр d1 (D1) – воображаемый диаметр цилиндра, который вписан в центральную часть ложбинки резьбы любого вида (наружной или внутренней).

Подробнее об отличиях

Разберём вопрос, чем отличается метрическая резьба от трубной, на более подробных примерах. Это позволит максимально точно разобраться с нюансами и понять существующие отличительные характеристики.

Угол наклона

Основное отличие между этими видами нарезки заключается в резьбовом гребне и впадинах, точнее, в их форме. Метрическая резьба выполнена в виде равностороннего треугольника. Это особенность объясняет то, что наклон всех угловых размеров здесь составляет строго 60°. В дюймовых трубах значение углового размера равно 55°.

Миллиметры и дюймы

Другой особенностью метрической нарезки является размерная привязанность. В ней используется российская мерка – миллиметр. В европейской разновидности исчисление ведётся в британских дюймах.

Элементы, на которые нанесена метрическая форма резьбы обозначаются буквой «М». Располагаются они в диапазонах от 1 до 600 мм. В свою очередь, шаг их варьируется в интервале от 0,25 до 6 мм.

Важно! В трубах с дюймовой резьбой шаг резьбы исчисляется количеством витков на 2 дюйм длины нарезки.  

Для трубной резьбы свойствен наружный диаметр, равный одному дюйму – 33,24 мм с делением на десятые доли:

• Одна вторая или полдюйма.
• Две трети дюйма.
• Три четверти дюйма.
• Дюймовка.

Вышеупомянутые наименования представлены в виде популярного разговорного наименования. Каждое из них обозначает конкретный размер, который рассчитывается исходя из соотношения с одной единицей (дюймом). Например, «одна вторая» или «пол дюйма» обозначает 21,3 мм и так далее.

Для полного ознакомления соотношения диаметра и резьбы дюймовых и миллиметровых труб приводим сравнительную таблицу. Воспользовавшись её содержанием, вы сможете самостоятельно определить размер резьбы, шага и номинального значения наружного, среднего и внутреннего диаметра.

Важно! Значения, характеризующие «Длину резьбы» и «Диаметр резьбы в основной плоскости» указаны в миллиметрах.

Толщина стенок

Кроме этого размер трубной нарезки определяется в зависимости с толщиной стенок изделия (за исключением полнотелых болтов и шпилек). Величины могут отличаться исходя из того, для каких целей предназначены те или иные трубы (основным критерием здесь является рабочее давление внутри трубопровода).

В редких случаях нарезки мелкого шага, полученные изделия используются в тонких работах (например, в сборке измерительного инструмента). Классический средний шаг – для соединения элементов, подвергающихся постоянной вибрации (детали автомобилей). Крупная метрическая резьба применяется в строительных работах, при сопряжении крупногабаритных несущих элементов.

Важно! Из-за того, что каждый вид резьбы имеет собственные величины верхнего угла, совместить их друг с другом напрямую невозможно. Для соединения используют специальные переходные муфты.

Метрическая резьба

Как уже упоминалось, метрическая резьба обозначается буквой «М». Кроме вышеупомянутой буквы в наименовании элемента могут присутствовать и другие сокращённые аббревиатуры. В качестве примера рассмотрим несколько наглядных примеров сокращений:

• М 20 х 1,5 – резьба метрическая цилиндрического типа со стержнем диаметром 20 мм и шагом резьбы 1,5 мм.
• М 20 х Ph3P1,5 – резьба метрическая цилиндрического типа со стержнем диаметром 20 мм, двухзаходная с шагом резьбы 1,5 мм.
• M 20 x 1,5-LH – резьба метрическая цилиндрического типа со стержнем диаметром 20 мм и шагом резьбы 1,5 мм, левая.
• МК 20 х 1,5 – резьба метрическая конического типа со стержнем диаметром 20 мм и шагом резьбы 1,5 мм.

Метрическая коническая

Данный тип соединений применяется для максимальной герметичности и стопора резьбы без применения вспомогательных уплотнительных элементов. Основное отличие заключается в конусообразной форме нарезки. Это способствует тому, что по мере накручивания соединяемых элементов нарастает плотность соединения и увеличивается показатель герметичности.

Классификация конической метрической резьбы осуществляется по внешним признакам. Различают всего 2 вида:

• Внутреннюю.
• Наружную.

Как уже упоминалось в примерах, представленных чуть ранее, маркировка осуществляется посредством использования первой буквы «М», обозначающей общую принадлежность к резьбовым типам соединений и аббревиатурой «К» - означающей «коническая». В совокупности получается «МК» с последующей записью размерных характеристик (диаметр стержня и шаг резьбы).

Цилиндрическая

В быту встретить метрическую цилиндрическую резьбу практически невозможно. Используется она там, где необходима максимальная усталостная прочность и жаропрочность. 

Полезно! Прочность – свойство материалов оказывать сопротивление разрушительным процессам под продолжительным воздействием напряжения. Жаропрочность – свойство материалов функционировать под воздействием повышенной температуры без каких-либо разрушительных или деформационных процессов.

В связи с такими высокими эксплуатационными показателями изделия с цилиндрической метрической резьбой используются в тяжелой промышленности, аэрокосмической отрасли. Достижение таких результатов осуществляется благодаря тому, что резьбовой впадине на наружной нарезке придаётся увеличенное значение радиуса. 

Интересно! Для изделий с внутренней резьбой MJ присуща совместимость с классической нарезкой типа М. возможно это при верном соотношении шага и диаметра заготовок.

Государственные стандарты, сертификация

Описание профиля, основных размеров и допусков конической резьбы и допусков для внутренних трубных цилиндрических соединений с совокупностью наружных конических регламентируются ГОСТ 6211-81. Нормативы, касающиеся взаимозаменяемости описаны в ГОСТ 6357-81.

Нормы взаимозаменяемости для метрической конической резьбы прописаны в ГОСТ 5229-82. В свою очередь основные нормы взаимозаменяемости, касающиеся диаметра и шага резьбовых соединений, регламентируются государственным стандартом 8724-2002.

Как определить тип резьбы

Необходимость определения нарезанной резьбы возникает при подборе детали, которую нужно присоединить к существующему резьбовому соединению. Сделать это возможно несколькими способами.

Резьбомер

Это специальное приспособление, предназначенное для определения шага нарезанной резьбы. Устройство инструмента построено по принципу корпуса, к которому присоединено несколько щупов (тонкие пластины с гребёнкой). Форма каждой из них схожа с конкретным размером нарезанного шага.

Существует несколько типов резьбомеров:

• Метрические. Используются для измерения шага резьбы изделий с метрическим типом нарезки. Применимы к соответствующим диаметрам: от 1 до 600 мм. В устройстве имеется 20 разных пластин, позволяющих самостоятельно вычислять шаг резьбы в интервале от 0,4 до 7 мм. Маркировка метрических резьбомеров осуществляется нанесение буквы «М» на корпус и упаковку.
• Дюймовые. Используются для определения резьбы, нарезанной на металлических трубах и сопрягаемых с ними элементах. Для определения шага резьбы соответствующего характера применяется расчёт количества витков, приходящихся на один дюйм нарезки. В комплект такого инструмента входит 17 измерительных пластин с разным количеством витков (от 1 до 28). Обозначается аббревиатурой «Д55».
• Универсальные. Их название говорит само за себя – такие приспособления используются для определения резьбы в обоих случаях. Такой инструмент является наиболее востребованным, так как позволяет работать со всеми типами резьбовых соединений.

Важно! Перед началом работ с резьбомером вам понадобится измерить диаметр изделия штангенциркулем.

Другие способы

Получить точное значение можно и другими способами. Конкретная методика подбирается в зависимости от вида искомого значения (внутренняя или наружная резьба), а также имеющихся подручных средств и приспособлений. В зависимости от выбранной методики, для этого может понадобиться штангенциркуль дюймовой разметкой, металлическая линейка, чистая бумага, маркер или иные приспособления.

Полезно! Ещё одним способом является использование стандартных таблиц. Однако недостатком такой методики является необходимость проведения максимально точного замера (до десятых долей миллиметра).

Заключение

Мы разобрались с основными отличиями трубной резьбы от метрической. Сравнили их технические и эксплуатационные особенности, разобрались с используемыми в технической документации понятиями, сокращёнными аббревиатурами. При поверхностном однообразии, существует несколько разновидностей, каждая из которых имеет индивидуальные особенности и несовместима с другими.