Американская дюймовая резьба

В странах, где действует английская система измерения длин, например, в США или Канаде, принята дюймовая резьба. Эта же система принята во многих азиатских странах, поэтому в нашу страну часто поставляется техника и оборудование с такими крепежами – болтами, гайками, шпильками и т.д.

Основные параметры американской дюймовой резьбы

В технике, машиностроении, строительстве, применяется укрупненная американская резьба UNC, мелкая имеет маркировку UNF, а также очень мелкая стандарта UNEF. Они различаются количеством витков или ниток на один дюйм. Среди основных параметров, характеризующих эти резьбы, выделяют:

Угол при вершине составляет 60 градусов, что соответствует аналогичному показателю у метрической резбы.
Количество витков на 1 дюйм TPI, которое предлагается в виде 1”/ TPI в метрической резьбе этой величине соответствует шаг, измеряемый в миллиметрах.
Наружный диаметр – самое дальнее расстояние между вершинами резьбовых гребней, лежащих друг напротив друга.
Внутренний диаметр – аналогичное расстояние между впадинами резьбы.
Направление – резьба может закручиваться вправо или влево.
Профиль – разность межу наружным и внутренним диаметром указывает на высоту витка.
Форма – американская дюймовая резьба бывает конического или цилиндрического типа.

Для удобства в работе есть необходимость перевести параметры дюймовой резьбы в метрические единицы. В этом поможет сведенная таблица размеров для каждого типа резьбы.

UNC

Размер резьбы		Число ниток на дюйм	D - наружный диаметр	Dp - средний диаметр	Di - внутренний диаметр	Шаг резьбы, мм
дюймы	мм	Число ниток на дюйм	миллиметры
#1	1,85	64	1,85	1,6	1,42	0,40
#2	2,18	56	2,18	1,89	1,69	0,45
#3	2,51	48	2,51	2,17	1,94	0,53
#4	2,84	40	2,84	2,43	2,16	0,64
#5	3,17	40	3,18	2,76	2,49	0,64
#6	3,50	32	3,51	2,99	2,65	0,79
#8	4,16	32	4,17	3,65	3,31	0,79
#10	4,83	24	4,83	4,14	3,68	1,06
#12	5,49	24	5,49	4,8	4,34	1,06
1/4	6,35	20	6,35	5,52	4,98	1,27
5/16	7,94	18	7,94	7,02	6,41	1,41
3/8	9,53	16	9,53	8,49	7,81	1,59
7/16	11,1	14	11,11	9,93	9,15	1,81
1/2	12,7	13	12,70	11,43	10,58	1,95
9/16	14,3	12	14,29	12,91	12,00	2,12
5/8	15,9	11	15,88	14,38	13,38	2,31
3/4	19,1	10	19,05	17,40	16,30	2,54
7/8	22,2	9	22,23	20,39	19,17	2,82
1	25,4	8	25,40	23,34	21,96	3,18
1 1/8	28,6	7	28,58	26,22	24,65	3,63
1 1/4	31,8	7	31,75	29,39	27,82	3,63
1 3/8	34,9	6	36,93	32,17	30,34	4,23
1 1/2	38,1	5	38,10	35,35	33,52	4,23
1 3/4	44,4	5	44,45	41,15	38,95	5,08
2	50,8	4 1/2	50,80	47,13	44,69	5,64
2 1/4	57,1	4 1/2	57,15	53,48	51,04	5,64
2 1/2	63,5	4	63,50	59,38	56,63	6,35
2 3/4	69,9	4	69,85	65,73	62,98	6,35
3	76,2	4	76,20	72,08	69,33	6,35
3 1/4	82,5	4	82,55	78,43	75,68	6,35
3 1/2	88,9	4	88,9	84,78	75,68	6,35
3 3/4	95,2	4	95,25	91,13	88,38	6,35
4	101,6	4	101,60	97,48	94,73	6,35

UNF

Размер резьбы		Число ниток на дюйм	D - наружный диаметр	Dp - средний диаметр	Di - внутренний диаметр	Шаг резьбы
дюймы	мм	Число ниток на дюйм	миллиметры
#0	1,52	80	1,52	1,32	1,18	0,32
#1	1,85	72	1,85	1,63	1,47	0,35
#2	2,18	64	2,18	1,93	1,76	0,40
#3	2,51	56	2,51	2,22	2,02	0,45
#4	2,84	48	2,84	2,50	2,27	0,53
#5	3,17	44	3,18	2,80	2,55	0,58
#6	3,51	40	3,51	3,09	2,82	0,63
#8	4,17	36	4,17	3,71	3,4	0,71
#10	4,83	32	4,83	4,31	3,88	0,79
#12	5,49	28	5,49	4,90	4,40	0,91
1/4	6,35	28	6,35	5,76	5,37	0,91
5/16	7,94	24	7,94	7,25	6,79	1,06
3/8	9,53	24	9,53	8,84	8,38	1,06
7/16	11,1	20	11,11	10,29	9,74	1,27
1/2	12,7	20	12,70	11,87	11,33	1,27
9/16	14,3	18	14,29	13,37	12,76	1,41
5/8	15,9	18	15,88	14,96	14,35	1,41
3/4	19,1	16	19,05	18,02	17,33	1,59
7/8	22,2	14	22,23	21,05	20,26	1,81
1	25,4	12	25,40	24,03	23,11	2,12
1 1/8	28,6	12	28,58	27,20	26,28	2,12
1 1/4	31,8	12	31,75	30,38	29,46	2,12
1 3/8	34,9	12	34,93	33,55	32,63	2,12
1 1/2	38,1	12	38,10	36,73	35,81	2,12

UNEF

Размер резьбы		Число ниток на дюйм	D - наружный диаметр	Dp - средний диаметр	Di - внутренний диаметр	Шаг резьбы
дюймы	мм	Число ниток на дюйм	миллиметры
#12	5,49	32	5,49	4,97	4,63	0,79
1/4	6,35	32	6,35	5,83	5,49	0,79
5/16	7,94	32	7,94	7,42	7,08	0,79
3/8	9,53	32	9,53	9,01	8,67	0,79
7/16	11,1	28	11,11	10,52	10,13	0,91
1/2	12,7	28	12,70	12,11	11,72	0,91
9/16	14,3	24	14,29	13,60	13,14	1,06
5/8	15,9	24	15,88	15,19	14,73	1,06
11/16	17,5	24	17,46	16,77	16,32	1,06
3/4	19,1	20	19,05	18,22	17,68	1,27
13/16	20,6	20	20,64	19,81	19,26	1,27
7/8	22,2	20	22,23	21,40	20,85	1,27
15/16	23,8	20	23,81	22,99	22,44	1,27
7/16	11,1	20	11,11	10,29	9,74	1,27
1	25,4	20	25,40	24,57	24,03	1,27
1 1/16	26,9	18	26,99	26,07	25,46	1,41
1 1/8	28,6	18	28,58	27,66	27,05	1,41
1 3/16	30,2	18	30,16	29,25	28,64	1,41
1 1/4	31,8	18	31,75	30,83	30,22	1,41
1 5/16	33,3	18	33,40	32,42	31,81	1,41
1 3/8	34,9	18	34,93	34,01	33,40	1,41
1 7/16	36,5	18	36,51	35,60	34,99	1,41
1 1/2	38,1	18	38,10	37,18	36,57	1,41
1 9/16	39,7	18	39,69	38,77	38,16	1,41
1 5/8	41,3	18	41,27	40,36	39,75	1,41
1 11/16	42,9	18	42,86	41,95	41,34	1,41

Если диаметр резьбы меньше 1/4 дюйма, то такой размер обозначается числами в диапазоне от 0 до 12, перед которым ставится символ # или №. Каждому такому диаметру дюймовой резьбы соответствует его значение в миллиметрах из таблицы.

Стандарты обозначения дюймовой резьбы

Все размеры данного типа резьбы измеряются в дюймах, а сила измеряется в фунтах, что усложняет работу инженеров, привыкших к метрической системе. Для описания используется две системы стандартизации:

размера и формы резьбовых крепежей применяется ANSI;
механических характеристик и материалов используется ASTM.

Затяжка резьбовых соединений

Для обеспечения нужной прочности и целостности крепежа потребуется соблюдать соответствие момента затяжки указанному в таблице значению:

Размер резьбы, дюймы	Момент затяжки стандартных болтов и гаек
Размер резьбы, дюймы	Нм	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

Данная таблица применяется только для болтов и гаек с классом прочности выше 5.

Как определить резьбовой шаг

Этот параметр указывает на расстояние между двумя соседними нитками или каналами резьбового соединения. Универсальные варианты имеют стандартный шаг резьбы, указываемый в специализированных таблицах, что позволяет легко подбирать нужный тип крепежа.

Измерить резьбовой шаг самостоятельно можно несколькими способами. Самый простой – подобрать болт или гайку, с известным шагом, который идеально подходит к резьбе. В этом случае шаг обоих нарезок будет одинаков.

Для второго варианта потребуется линейка или штангенциркуль с дюймовой шкалой. Шкала прикладывается к резьбе и подсчитывается число витков на дюйм. Например, если в одном дюйме по линейке окажется 16 витков, то резьбовой шаг в дюймах будет 1/16.

Нарезка американской резьбы

Технология нарезки американской дюймовой резьбы не отличается от изготовления других ее типов. Применяется ручной и автоматический способ. Ручная нарезка дюймовой резьбы выполняется таким образом:

Заготовка нужного диаметра прочно закрепляется в тисках, чтобы при работе она не провернулась, что может привести к нарушению целостности резьбы.
Для наружной резьбы подбирается плашка нужного диаметра, внутренняя резьба нарезается метчиком.
Заготовка обрабатывается напильником, с нее удаляются шероховатости и неровности, снимается фаска, чтобы заготовка имела правильную форму.
Резьба нарезается путем вращения метчика или плашки в нужную сторону. Это нужно делать без рывков, которые могут нарушить целостность нарезки. Для получения нужного эффекта можно сделать несколько проходов.

Автоматическая нарезка производится на токарном станке при помощи специального резца. Для этого заготовка зажимается в патроне, а скорость его вращения подбирается из справочника и зависит от нескольких параметров. При нарезании станочным способом можно получить качественную резьбу высокого класса точности.

Правильно подобрать диаметр заготовки или высверливаемого под резьбу отверстия можно при помощи справочной таблицы:

Обозначение размера	UNC (мм)	UNF (мм)	UNEF (мм)
#0	-	1,25	-
#1	1,5	1,55	-
#2	1,8	1,9	-
#3	2,1	2,15	-
#4	2,35	2,4	-
#5	2,65	2,7	-
#6	2,85	2,95	-
#8	3,5	3,5	-
#10	4	4,1	-
#12	4,65	4,7	4,78
1/4"	5,35	5,5	5,56
5/16"	6,8	6,9	7,14
3/8"	8,25	8,5	8,77
7/16"	9,65	9,9	10,3
1/2"	11,15	11,5	11,9
9/16"	12,6	12,9	13,1
5/8"	14,05	14,5	14,7
3/4"	17,0	17,5	17,9
7/8"	20,0	20,4	21,0
1"	22,85	23,25	24,2
1 1/8"	25,65	26,5	-
1 1/4"	28,85	29,5	-
1 3/8"	31,55	32,75	-
1 1/2"	34,7	36,0	-
1 3/4"	40,40	-	-
2"	46,30	-	-
2 1/4"	52,65	-	-
2 1/2"	58,5	-	-
2 3/4"	64,75	-	-
3"	71,10	-	-
3 1/4"	77,45	-	-
3 1/2"	83,8	-	-
3 3/4"	90,15	-	-
4"	96,5	-	-

Соотношение дюймовой и метрической резьбы

Важной особенностью американской дюймовой резьбы является то, что у нее угол треугольника при вершине составляет 60 градусов, аналогичный показатель и у стандартной метрической резьбы. Поэтому профиль у них одинаковый, остается только перевести диаметры из одной измерительной системы в другую, чтобы понимать какой крепеж применяется в том или ином случае. Американская резьба измеряется в дюймах и долях дюйма, в то время как метрическая использует миллиметры. Необходимо знать, что 1 дюйм=25,4 мм. Чтобы стандартизировать параметры, не прибегая к расчетам можно воспользоваться соответствующей таблицей:

дюймы	мм	дюймы	мм	дюймы	мм	дюймы	мм	дюймы	мм
-	-	1	25.4	2	50.8	3	76.2	4	101.6
1/8	3.2	1.3	28.6	2.13	54.0	3.13	79.4	4.13	104.8
1/4	6.4	1.25	31.8	2.25	57.2	3.25	82.6	4.25	108.8
3/8	9.5	1.38	34.9	2.38	60.3	3.3/8	85.7	4.38	111.1
1/2	12.7	1.50	38.1	2.50	63.5	3.1/2	88.9	4.50	114.3
5/8	15.9	1.63	41.3	2.63	66.7	3.63	92.1	4.63	117.5
3/4	19.0	1.75	44.4	2.75	69.8	3,3/4	95.2	4.75	120.6
7/8	22.2	1.88	47.6	2.88	73.0	3.88	98.4	4.88	123.8

Данную информацию можно использовать при подборе крепежа и проделывании монтажных отверстий, а также ремонте оборудования и механизмов, в которых используются дюймовые болты, шпильки и т.д.

В некоторых случаях требуется определить тип резьбы, но сделать это на глаз очень сложно. Например, болты UNC 5/16″ очень схожи с метрическими М8. Здесь на помощь придет метрический резьбомер, его шаблоны никогда не подойдут к дюймовой нарезке и идеально подойдут к метрической.

Есть еще один простой способ определить тип болта. На головке метрических болтов с классом прочности от 2 наносится его числовое значение, в то время как на головку американского крепежа наносятся радиальные линии. По ним же можно определить класс прочности американского болта.

Кроме механизмов и приспособлений, произведенных в странах, где принята дюймовая система измерения длин, в России американская дюймовая резьба применяется для соединения разнотипных трубопроводов. Часто диаметр пластиковых и стальных труб измеряется именно в дюймах, что вынуждает использовать на них и в соединительных фитингах именно этот тип резьбового соединения. Оно позволяет получить идеальный крепеж, который не пропускает протекающую по трубам жидкость или газ. При этом размеры труб, применяемых при монтаже, обязательно указываются в проектной и технической документации.