Унифицированные дюймовые резьбы стандарта UN (UNC, UNF и UNEF) широко распространены в Америке и Канаде, где действует дюймовая система измерений. Здесь этот стандарт является основным для болтов, винтов, гаек и многих других крепежных деталей, используемых в машиностроении. Их изготовление регламентируется и контролируется организациями ASME и ANSI.
Американская резьба имеет тот же профиль с углом при вершине
60°
, что и метрическая стандарта ISO, но ее основные параметры выражены не в миллиметрах, а в дюймах. В зависимости от частоты витков она также бывает крупная (основная) UNC, мелкая UNF и супермелкая UNEF. Число витков на дюйм именуется шагом TPI, тогда как в метрике под шагом подразумевается расстояние между соседними вершинами винтовой линии Р (мм). Эти параметры связаны соотношением: Р = 1″/ TPI (напомним, что 1″ = 25,4 мм).
Условные обозначения
В обозначении резьбы указывается ее наружный диаметр – D
, за которым следует шаг –
TPI
(количестве ниток на дюйм) и ее тип –
UNC
или
UNF
. Для диаметров
менее 1/4″
размер обозначается целым числом от
0 до 12
, которое стоит после символа
#
или
№
. Каждому числу соответствует определенный наружный D, точное значение которого можно посмотреть в справочной таблице. Для всех остальных диаметров выше 1/4″ эта величина выражена в дюймах.
Тип UNC
Резьба крупная унифицированная стандарта ASME 1 1 имеет шифр UNC. Размеры взаимозаменяемые с ранее использовавшейся резьбой NC.
| Обозначение | DN (мм) | DN (“) | Шаг | Витков на дюйм | Dсв |
| N1-64 UNC | 1,854 | 0,073 | 0,397 | 64 | 1,5 |
| N2-56 UNC | 2,184 | 0,086 | 0,453 | 56 | 1,8 |
| N3-48 UNC | 2,515 | 0,099 | 0,529 | 48 | 2,1 |
| N4-40 UNC | 2,845 | 0,112 | 0,635 | 40 | 2,35 |
| N5-40 UNC | 3,175 | 0,125 | 2,65 | ||
| N6-32 UNC | 3,505 | 0,138 | 0,794 | 32 | 2,85 |
| N8-32 UNC | 4,166 | 0,164 | 3,5 | ||
| N10-24 UNC | 4,826 | 0,19 | 1,058 | 24 | 4 |
| N12-24 UNC | 5,486 | 0,216 | 4,65 | ||
| ¼”-20 UNC | 6,35 | 0,25 | 1,27 | 20 | 5,35 |
| 5/16”-18 UNC | 7,938 | 0,313 | 1,411 | 18 | 6,8 |
| 3/8”-16 UNC | 9,525 | 0,375 | 1,587 | 16 | 8,25 |
| 7/16”-14 UNC | 11,112 | 0,438 | 1,814 | 14 | 9,65 |
| ½”-13 UNC | 12,7 | 0,5 | 1,954 | 13 | 11,15 |
| 9/16”-12 UNC | 14,288 | 0,563 | 2,117 | 12 | 12,6 |
| 5/8”-11 UNC | 15,875 | 0,625 | 2,309 | 11 | 14,05 |
| ¾”-10 UNC | 19,05 | 0,75 | 2,54 | 10 | 17 |
| 7/8”-9 UNC | 22,225 | 0,875 | 2,822 | 9 | 20 |
| 1”-8 UNC | 25,4 | 1 | 3,175 | 8 | 22,25 |
| 1 1/8”-7 UNC | 28,575 | 1,125 | 3,628 | 7 | 25,65 |
| 1 ¼”-7 UNC | 31,75 | 1,25 | 28,85 | ||
| 1 3/8”-6 UNC | 34,925 | 1,375 | 4,233 | 6 | 31,55 |
| 1 ½”-6 UNC | 38,1 | 1,5 | 34,7 | ||
| 1 ¾”-5 UNC | 44,45 | 1,75 | 5,08 | 5 | 40,4 |
| 2”-4 1/2 UNC | 50,8 | 2 | 5,644 | 4,5 | 46,3 |
| 2 ¼”-4 1/2 UNC | 57,15 | 2,25 | 52,65 | ||
| 2 ½”-4 UNC | 63,5 | 2,5 | 6,35 | 4 | 58,5 |
| 2 ¾”-4 UNC | 69,85 | 2,75 | 64,75 | ||
| 3”-4 UNC | 76,2 | 3 | 71,7 | ||
| 3 ¼”-4 UNC | 82,55 | 3,25 | 77,45 | ||
| 3 ½”-4 UNC | 88,9 | 3,5 | 83,8 | ||
| 3 ¾”-4 UNC | 95,25 | 3,75 | 90,15 | ||
| 4”-4 UNC | 101,6 | 4 | 96,5 |
Особенностями профиля UNS резьбы ANSI ASME B 1 1 являются 60° равнобедренный треугольник в разрезе и срезанные вершинки.
Для крупной резьбы характерно высокое сопротивление замятию и срыву ее витков. Поэтому UNS считается резьбовым профилем общего применения для любых отраслей машиностроения и строительства.
Конструкция инструмента
Метчик UNF/UNC представляет собой винт со стружечными канавками и соответствующей заточкой переднего, заднего и других углов. Основными элементами инструмента являются режущая (заборная) и калибрующая части, канавки для удаления стружки. Режущая часть изготовлена из быстрорежущей марки стали или твердого сплава. Для ручного использования или установки в патрон имеется соответствующий хвостовик.
Достоинством инструмента является простота и технологичность конструкции, а также высокая точность нарезки и возможность работы за счет самоподачи. Сложностью является необходимость приложения больших сил резания и сил трения, трудности с удалением стружки.
В зависимости от конструкции метчики UNF/UNC подразделяются на:
- ручные или слесарные;
- машино-ручные;
- машинные;
- гаечные и другие.
Тип UNEF
Специальная особо мелкая резьба ANSI ASME B 1 1 для особых областей применения получила название UNEF. Размеры резьбовых соединений представлены в нижней таблице:
| Типоразмер | Шаг | Витков на дюйм | D сверления | D наружный (мм) | D наружный (дюйм) |
| N 12-32 UNEF | 0,794 | 32 | 4,8 | 5,486 | 0,216 |
| 1/4” –32 UNEF | 0,794 | 32 | 5,7 | 6,35 | 0,25 |
| 5/16” – 32 UNEF | 0,794 | 32 | 7,25 | 7,938 | 0,313 |
| 3/8” – 32 UNEF | 0,794 | 32 | 8,85 | 9,525 | 0,375 |
| 7/16” – 28 UNEF | 0,907 | 28 | 10,35 | 11,112 | 0,438 |
| ½” – 28 UNEF | 0,907 | 28 | 11,8 | 12,7 | 0,5 |
| 9/16” – 24 UNEF | 1,058 | 24 | 13,4 | 14,288 | 0,563 |
| 5/8” – 24 UNEF | 1,058 | 24 | 15 | 15,875 | 0,625 |
| 11/16” – 24 UNEF | 1,058 | 24 | 16,6 | 17,462 | 0,688 |
| ¾” – 20 UNEF | 1,27 | 20 | 18 | 19,05 | 0,75 |
| 13/16” – 20 UNEF | 1,27 | 20 | 19,6 | 20,638 | 0,813 |
| 7/8” – 20 UNEF | 1,27 | 20 | 21,15 | 22,225 | 0,875 |
| 15/16” – 20 UNEF | 1,27 | 20 | 22,7 | 23,812 | 0,938 |
| 1” – 20 UNEF | 1.27 | 20 | 24,3 | 25,4 | 1 |
| 1 1/16” – 18 UNEF | 1.411 | 18 | 25,8 | 26,988 | 1,063 |
| 1 1/8” – 18 UNEF | 1.411 | 18 | 27,35 | 28,575 | 1,125 |
| 1 ¼” – 18 UNEF | 1.411 | 18 | 30,55 | 31,75 | 1,25 |
| 1 5/16” – 18 UNEF | 1.411 | 18 | 32,1 | 33,338 | 1,313 |
| 1 3/8” – 18 UNEF | 1.411 | 18 | 33,7 | 34,925 | 1,375 |
| 1 7/16” – 18 UNEF | 1.411 | 18 | 35,3 | 36,512 | 1,438 |
| 1 ½” –18 UNEF | 1.411 | 18 | 36,9 | 38,1 | 1,5 |
| 1 9/16” – 18 UNEF | 1.411 | 18 | 38,55 | 39,688 | 1,563 |
| 1 5/8” – 18 UNEF | 1.411 | 18 | 40,1 | 41,275 | 1,625 |
| 1 11/16” – 18 UNEF | 1.411 | 18 | 41,6 | 42,862 | 1,688 |
Профиль аналогичен предыдущему случаю, все таблицы ANSI B 1 1 скачать PDF можно здесь. Применяются резьбовые соединения типа UNEF в точном машиностроении, приборостроении, авиации, судостроении.
Принципы обозначения
Для определения основных качеств следует разобраться с ее обозначением. Обозначение резьбы на чертежах несколько отличается от тех, которые применяются изготовителем при производстве изделий. Таблицы резьб позволяют только по обозначению определить основные характеристики.
К особенностям маркировки можно отнести нижеприведенные моменты:
- Условное обозначение рассматриваемой резьбы G.
- Размер диаметра указывается после буквы. Примером обозначения назовем 1 ½.
- Символ L указывает на то, что витки левосторонние.
- Следующий символ H указывает на класс точности.
- Длина свинчивания представлена цифрами в конце маркировки.
Обозначение конической резьбы на чертеже предусматривает указание класса точности. Символ, обозначающий класс точности, может указываться в технической документации. Создание витков проводится при соблюдении одного из трех классов. Кроме этого, рядом с цифрой может указываться буква «А» и «В»: первая обозначает наружный показатель, вторая внутренний. Первому классу соответствуют самые грубые резьбы, третьему самые качественные.
Тип UNF
В третьей таблице ASME B 1 1 2003 на русском приводятся размеры резьбы мелкой унифицированной общего применения UNF:
| Типоразмер | Шаг (мм) | Витков на дюйм | D сверления (мм) | D наружный (мм) | D наружный (дюйм) |
| N 0-80 UNF | 0,317 | 80 | 1,25 | 1,524 | 0,06 |
| N 1-72 UNF | 0,353 | 72 | 1,55 | 1,854 | 0,073 |
| N 2-64 UNF | 0,397 | 64 | 1,9 | 2,184 | 0,068 |
| N 3-56 UNF | 0,453 | 56 | 2,15 | 2,515 | 0,099 |
| N 4-48 UNF | 0,529 | 48 | 2,4 | 2,845 | 0,112 |
| N 5-44 UNF | 0,577 | 44 | 2,7 | 3,175 | 0,125 |
| N 6-40 UNF | 0,635 | 40 | 2,95 | 3,505 | 0,138 |
| N 8-36 UNF | 0,705 | 36 | 3,5 | 4,166 | 0,164 |
| N 10-32 UNF | 0,794 | 32 | 4,1 | 4,826 | 0,19 |
| N 12-28 UNF | 0,907 | 28 | 4,7 | 5,486 | 0,216 |
| ¼”-28 UNF | 0,907 | 28 | 5,5 | 6,35 | 0,25 |
| 5/16”-24 UNF | 1,058 | 24 | 6,9 | 7,938 | 0,313 |
| 3/8”-24 UNF | 1,058 | 24 | 8,5 | 9,525 | 0,375 |
| 7/16”-20 UNF | 1,27 | 20 | 9,9 | 11,112 | 0,438 |
| ½”-20 UNF | 1,27 | 20 | 11,5 | 12,7 | 0,5 |
| 9/16”-18 UNF | 1,411 | 18 | 12,9 | 14,288 | 0,563 |
| 5/8”-18 UNF | 1,411 | 18 | 14,5 | 15,875 | 0,625 |
| ¾”-16 UNF | 1,587 | 16 | 17,5 | 19,05 | 0,75 |
| 7/8”-14 UNF | 1,814 | 14 | 20,4 | 22,225 | 0,875 |
| 1”-12 UNF | 2,117 | 12 | 23,25 | 25,4 | 1 |
| 1 1/8”-12 UNF | 2,117 | 12 | 26,5 | 28,575 | 1,125 |
| 1 ¼”-12 UNF | 2,117 | 12 | 29,5 | 31,75 | 1,25 |
| 1 3/8”-12 UNF | 2,117 | 12 | 32,75 | 34,925 | 1,375 |
| 1 ½”-12 UNF | 2,117 | 12 | 36 | 38,1 | 1,5 |
Аналог UNF резьбы существует в Великобритании, и носит аббревиатуру BSW. Мелкая цилиндрическая дюймовая резьба обеспечивает высокую прочность соединения и точную регулировку взаимного положения деталей. Поэтому UNF часто называют регулировочной резьбой, и применяют на гайках/болтах агрегатов, резьбовых адаптерах, переходных кранах и фитингах трубопроводов.
Технические характеристики стандартной дюймовой резьбы NPT
Угол при вершине составляет 60 градусов. Резьба может быть внутренней и внешней (Female и Male) с симметрично нанесенными конусообразными выступами.
В отличие от цилиндрической резьбы, коническая обеспечивает хороший уровень герметичности при завинчивании, так как резьбовые вершины попадают в пазы и плотно прилегают друг к другу, не образуя полостей.
Стоит с осторожностью сравнивать трубы с метрической и дюймовой резьбой, так как они не являются аналогами и не могут эксплуатироваться в сочетании друг с другом.
Отличия резьбы NPT:
- форма профиля (профиль американской резьбы заостренный);
- измерения в трубных дюймах (против миллиметров у метрических изделий).
Фитинги и трубы NPT легко образуют прочное соединение, но во избежание повреждения витков не рекомендуется использовать данный вид изделий в местах, где необходимо проводить частый демонтаж резьбовых стыков.
Отдельным видом конической резьбы является NPTF (National Pipe Tapered for Fuel). Данный вид отличается областью эксплуатации: трубы NPTF применяются без уплотнителей на трубопроводных системах повышенного давления, транспортирующих жидкие среды. Стандарт, описывающий резьбу NPTF, – ASME B1.20.3.
Тип 8 TPI
Резьба мелкая унифицированная 8 TPI по спецификации ASME B 1 1 разработана для специальных областей применения, например, ответственных деталей токарных станков по дереву/металлу. Размерный ряд соответствует следующим значениям:
| Типоразмер | Шаг (мм) | Витков на дюйм | D сверления (мм) | D наружный (мм) | D наружный (дюйм) |
| 1 1/16”-8 UN | 3,175 | 8 | 23,9 | 26,988 | 1,063 |
| 1 1/8”-8 UN | 3,175 | 8 | 25,5 | 28,575 | 1,125 |
| 1 3/16”-8 UN | 3,175 | 8 | 27,1 | 30,162 | 1,187 |
| 1 1/4”-8 UN | 3,175 | 8 | 28,75 | 31,175 | 1,25 |
| 1 5/16”-8 UN | 3,175 | 8 | 30,3 | 33,338 | 1,313 |
| 1 3/8”-8 UN | 3,175 | 8 | 31,75 | 34,925 | 1,375 |
| 1 1/2”-8 UN | 3,175 | 8 | 35 | 38,1 | 1,5 |
| 1 5/8”-8 UN | 3,175 | 8 | 38 | 41,275 | 1,625 |
| 1 3/4”-8 UN | 3,175 | 8 | 41,5 | 44,45 | 1,75 |
| 1 7/8”-8 UN | 3,175 | 8 | 44,5 | 47,625 | 1,875 |
| 2”-8 UN | 3,175 | 8 | 47,75 | 50,8 | 2 |
| 2 1/8”-8 UN | 3,175 | 8 | 50,9 | 53,975 | 2,125 |
| 2 1/4”-8 UN | 3,175 | 8 | 54 | 57,15 | 2,25 |
| 2 3/8”-8 UN | 3,175 | 8 | 57,2 | 60,325 | 2,375 |
| 2 1/2”-8 UN | 3,175 | 8 | 60,4 | 63,5 | 2,5 |
Эту резьбу часто имеют оружейные детали и крепеж легковых авто с конвейеров США, Канады.
Моменты затяжки
Моменты затяжки крепежных изделий с дюймовой резьбой стандарта UNC для болтов и гаек SAE класса прочности 5 и выше приведены в следующей таблице.
| Размер резьбы, дюймы | Момент затяжки стандартных болтов и гаек | |
| Н*м* | Фунт силы-фут** | |
| 1/4 | 12± 3 | 9±2 |
| 5/16 | 25 ± 6 | 18± 4,5 |
| 3/8 | 47± 9 | 35 ± 7 |
| 7/16 | 70± 15 | 50± 11 |
| 1/2 | 105± 20 | 75±15 |
| 9/16 | 160 ± 30 | 120± 20 |
| 5/8 | 215± 40 | 160 ± 30 |
| 3/4 | 370 ± 50 | 275 ± 37 |
| 7/8 | 620± 80 | 460 ± 60 |
| 1 | 900 ± 100 | 660 ± 75 |
| 11/8 | 1300 ± 150 | 950 ± 100 |
| 1 1/4 | 1800 ±200 | 1325 ±150 |
| 1 3/8 | 2400 ± 300 | 1800 ± 225 |
| 1 1/2 | 3100 ± 350 | 2300 ± 250 |
*1 Ньютон-метр (Н*м) равен примерно 0,1 кГм. ** Фунт силы-фут – британский и американский эквивалент Н*м.
Тип 12 TPI
Следующая таблица ANSI B 1 1 на русском содержит размеры мелкой спецрезьбы унифицированного типа 12TP1:
| Типоразмер | Шаг (мм) | Витков на дюйм | D сверления | D наружный (мм) | D наружный (дюймы) |
| 1 1/16”-12-UN | 2,117 | 12 | 24,9 | 26,988 | 1,063 |
| 1 3/16”-12-UN | 2,117 | 12 | 28,1 | 30,162 | 1,187 |
| 1 5/16”-12-UN | 2,117 | 12 | 31,3 | 33,338 | 1,312 |
| 1 7/16”-12-UN | 2,117 | 12 | 34,5 | 36,512 | 1,437 |
| 1 5/8”-12-UN | 2,117 | 12 | 39,7 | 41,275 | 1,625 |
| 1 3/4”-12-UN | 2,117 | 12 | 42,4 | 44,45 | 1,75 |
| 1 7/8”-12-UN | 2,117 | 12 | 45,6 | 47,625 | 1,875 |
| 2”-12-UN | 2,117 | 12 | 48,75 | 50,8 | 2 |
| 2 1/8”-12-UN | 2,117 | 12 | 51,9 | 53,975 | 2,125 |
| 2 1/4”-12-UN | 2,117 | 12 | 55,1 | 57,15 | 2,25 |
| 2 3/8”-12-UN | 2,117 | 12 | 58,3 | 60,325 | 2,375 |
| 2 1/2”-12-UN | 2,117 | 12 | 61,5 | 63,5 | 2,5 |
В условном обозначении указывается диаметр наружный Dн, шаг TPI и тип резьбы UNC (крупная), UNF (мелкая) или UNEF (особо мелкая). Причем для малых диаметров до ¼ дюйма для обозначения размера используется целое число 0 … 12 без дробей с индексом N или # перед ним. Расшифровка производится по специальной таблице. Так как каждое число соответствует конкретному размеру.
Определение и описание
UNF (Unifed national fine thread) – это цилиндрическая (параллельная) дюймовая резьба с мелким шагом по американскому стандарту ANSI / ASME B1.1. UNF является национальной унифицированной тонкой резьбой, широко распространенной в США и Канаде.
Американские резьбы представлены двумя сериями: UNC – производная от британского стандарта Whitworth с крупной резьбой, сопоставимой с метрической резьбой ISO, и UNF – с мелкой, аналогичной резьбе по старой спецификации SAE (Общество автомобильных инженеров США).
Как определить вес трубы
Существует несколько способов, с помощью которых можно узнать массу трубы. Самый простой и быстрый метод – воспользоваться справочником или получить информацию на тематическом сайте. В профильных таблицах указывается расчетная масса 1 п.м. для различных размеров.
В Интернете есть сайты, на которых можно вычислить вес трубы, воспользовавшись онлайн-калькулятором. Для этого необходимо знать толщину стенки, внутренний или наружный диаметр. Еще один вариант – рассчитать вес по формуле. Эта формула прописана в документе ГОСТ № 8732. Она подходит для расчета массы труб любого типа. Поэтому данные, полученные в результате таких вычислений, будут только приблизительными. Но в большинстве случаев необходимость в получении максимально точной массы не возникает. Кроме того, показатели, полученные в результате вычислений по формуле, находятся в пределах допустимой погрешности. Поэтому такими значениями можно оперировать.
Источники
- https://Avto-bolt.ru/dyuymovaya-rezba/
- https://traiv-komplekt.ru/articles/dyuymovaya-rezba-tablitsy-razmery-kharakteristiki/
- https://ooo-asteko.ru/sootvetstvie-rezby-v-dyuymah-i-millimetrah/
- https://domxoloda.ru/table-sizes/
- https://gidro.tech-group.pro/tablicy_perevoda_dyuymovyh_razmerov
- https://met-all.org/metalloprokat/metizy/dyujmovaya-rezba-razmery-tablitsa-gost.html
- https://www.rinscom.com/articles/dyuymovaya-rezba-osnovnye-otlichiya-ot-metricheskoy-parametry-i-markirovka/
- https://KanalizaciyaLite.ru/tr/diametr-trub-32-mm-skolko-eto-v-dyujmax
