Коническая трубная резьба

Коническая трубная резьба

Трубная коническая резьба (по ГОСТ 6357-81)

Стандарт распространяется на трубную коническую резьбу с конусностью 1:16, применяемую в конических резьбовых соединениях, а также в соединениях наружной конической резьбы с внутренней цилиндрической резьбой с профилем по ГОСТ 6357-81.

98. Профиль и основные размеры, мм , трубной конической резьбы

l1 — рабочая длина резьбы;

l2 — длина наружной резьбы от торца до основной плоскости

Пример обозначения резьбового соединения: трубная коническая резьба (внутренняя и наружная):

Rc /R 1 1/2; Rc /R 1 1/2LH

Конусность 2tg(φ/2) = 1:16; φ = 3°34’48»; φ/2 = 1°47’24»; d и D — наружные диаметры соответственно наружной и внутренней резьбы; d1 и D1 — внутренние диаметры соответственно наружной и внутренней резьбы; d2 и D2 — средние диаметры соответственно наружной и внутренней резьбы; Р — шаг резьбы; φ — угол конуса; φ/2 — угол уклона; Н — высота исходного треугольника; Н1 — рабочая высота профиля; R — радиус закругления вершины и впадины резьбы; С — срез вершин и впадин резьбы;

на длине 25,4 мм

Диаметры резьбы в основной плоскости

99. Допуски трубной конической резьбы (по ГОСТ 6211-81)

В основной плоскости средний диаметр имеет номинальное значение

Смещение основной плоскости резьбы

Предельные отклонения диаметра

внутренней цилиндрической резьбы

Предельное отклонение Δ1l2 и Δ1l2 не распространяется на резьбы с длинами, меньшими указанных в табл. 98.

Допускается применять более короткие длины резьб .

Разность действительных размеров l1 — l2 должна быть не менее разности номинальных размеров l1 и l2, указанных в табл. 98.

Осевое смещение основной плоскости Δ1l2 наружной и Δ2l2 внутренней резьбы относи­тельно ее номинального расположения не должно превышать значений, указанных в табл. 99.

Допускается соединение наружной кониче­ской резьбы с внутренней цилиндрической резьбой класса точности А по ГОСТ 6357-81.

Длина внутренней конической резьбы должна быть не менее 0,8(l1 — Δ1l2), где Δ1l2 — см. табл. 99.

Конструкция деталей с внутренней резьбой (конической и цилиндрической) должна обеспечивать ввинчивание наружной конической резьбы на глубину не менее l1 + Δ1l2.

В условное обозначение резьбы должно входить буквы (R — для конической наружи резьбы; Rc — для конической внутренней резбы ; Rp — для цилиндрической внутренней резьбы) и обозначение размера резьбы.

Условное обозначение для левой резьбы допускается буквами LH.

Коническая трубная резьба

Ответственные узлы конструкций, механизмов имеют повышенные требования по обеспечению герметичности. Для этой цели используется коническая трубная резьба. Применение такого вида соединения гарантирует необходимую герметичность при сборке трубопроводов высокого давления, механизмов гидравлики. Выполняется такая резьба с помощью специальных инструментов, обеспечивающих нужный угол конуса, форму профиля. При соединении деталей обеспечивается более плотное их прилегание. Конические резьбовые соединения встречаются и в бытовых сантехнических приборах, системах водоснабжения и газовых коммуникациях.

Параметры конической трубной резьбы

Данный вид соединений обозначается исключительно в дюймах. Указываются значения в целых и дробных частях. Профиль конической трубной резьба отличается от стандартного дюймового аналога. Угол при вершине составляет 55° в первом случае и 60° во втором. В отдельных случаях допускается соединения обоих видов. Условия определены в ГОСТ 6211–81. В § 4.7 сказано, что в этом случае можно использовать наружную трубную коническую резьбу совместно с цилиндрической внутренней. Номинальные значения должны совпадать. Например, диаметр 1½ должен быть одинаковым у обеих деталей. Внутренняя трубная дюймовая коническая резьба не соединяется наружным цилиндрическим элементом.

Если в обозначении стоят буквы LH, то значит направление вращения левое. Конусность — 1° 47′ 24″. Это значение дает соотношение длины резьбы к разнице диаметров как 1:16.

Этот параметр одинаков для всех видов конической трубной резьбы, а вот шаг существенно отличается. Исторически принято измерять его в количестве ниток на дюйм. Но в процессе эволюции производства некоторые значения не соответствуют указанным данным. Поэтому вся дюймовая резьба сегодня имеет расшифровку в привычных европейских стандартах. Метрическая система измерения гораздо удобнее в работе.

Ниже указаны соответствия дюймовых номиналов аналогам в мм:

  • ⅛ — 28 (число ниток на дюйм), 0,907 мм;
  • ¼ — 19, 1,337 мм;
  • ⅜ — 19, 1,337 мм;
  • ½ — 14, 18,14 мм
  • ¾ — 14, 18,14 мм
  • 1 — 11, 23,09 мм
  • 1¼ — 11, 23,09 мм
  • 1½ — 11, 23,09 мм
  • 2 — 11, 23,09 мм

У конической трубной резьбы различают три диаметра: наружный, внутренний и средний. Чертеж соединения выполнен в виде трапеции. Ее основание — наружная резьба, вершина внутренняя. Среднее значение вычисляется математически. Оно примерно соответствует размерам обычной цилиндрической дюймовой резьбы. Это важно знать при совмещении различных типов соединения. То есть, когда конусная деталь вкручивается в обычную дюймовую резьбу, то вначале вращения соединение получается прослабленное. К середине длины оно уплотняется, дальше движение производится с увеличивающимся натягом. Преимущества конуса часто используется в стандартных соединениях при прослабленной внутренней резьбе. Если деталь изношена и внутреннее отверстие становится больше нормы, то можно заменить цилиндрический элемент. Угол конуса компенсирует прослабление по диаметру.

Следует знать, что при подготовке деталей к обработке необходимо учитывать припуски. Делая конус на входящей детали ориентируются на наружное значение диаметра по таблице. Затем проверяют длину заготовки и лишь потом делают нужный уклон. На токарном станке выставляют угол на верхней каретке суппорта. Второй вариант — использование фасонного резца. В обоих случаях придется делать ручную настройку, и точно выставить режущий инструмент сложно, поэтому обязательно проверяют угол специальным калибром.

Угол вершины профиля 55° выбран не случайно. Это гарантирует лучшую герметизацию соединения. При закручивании происходит притирка деталей с легким заминанием профиля. Однако применять силу при сборке не рекомендуется. Конусность деталей приводит к тому, что вектор нагрузки направлен наружу. Деталь может просто разорвать при избыточных усилиях. Особенно, если толщина элемента с внутренней резьбой небольшая. Не рекомендуется применять технологию на тонкостенных латунных и алюминиевых деталях. Об этом нужно помнить, когда решено сочетать трубную коническую и трубную цилиндрическую резьбу, которая не рассчитывалась при производстве на такой вид нагрузки.

Способы нарезки конической трубной резьбы

В отличие от стандартной цилиндрической резьбы, где диаметр одинаков на протяжении всей длины детали, коническая делается с учетом особенностей соединения. Выполняют ее на станках, допускающих движение суппорта под заданным углом, либо с помощью слесарных приспособлений: плашек и метчиков. При нарезании конических резьб важно точно соблюдать направление движения и положение инструмента. Контролируют процесс с помощью угольника. Отклонения серьезно ухудшают качество и резьбу уже нельзя использовать в ответственных соединениях. Рабочий инструмент может состоять из комплекта метчиков, плашек с указанными на них номерами.

Как нарезать резьбу самостоятельно? Прежде всего необходимо надежно зафиксировать деталь в тиски с таким расчетом, чтобы обеспечить доступ измерительного угольника. Если есть сверлильный станок, то достаточно без перекосов зажать ее. Когда используется дрель, то проконтролировать угол сложнее. Можно воспользоваться дополнительными приспособлениями, например, кондуктором или направляющей муфтой. Особую аккуратность следует проявить при чистовом проходе коническим сверлом или разверткой. Точно выполненное отверстие позволит метчику правильно сделать заход. Когда уклон наружного конуса детали соответствует указанному углу, то плашка легко самоориентируется по нему и резьба получится качественной.

Читайте также  Резка металла водой

Оборудование для нарезки

В практической деятельности обычному слесарю не часто приходится делать коническую резьбу, если специфика производства не связанна с изготовлением деталей с таким видом соединений. Домашний мастер сталкивается с этой операцией еще реже. Помощником в работе станет таблица определения диаметров.

Размер в дюймах Диаметр отверстия, мм Глубина сверления, мм
dc do
8,10 8,57 15
¼ 10,80 11,45 20
14,30 14,95 24
½ 17,90 18,63 29
¾ 23,35 24,12 31
1 29,35 30,29 37
37,80 38,95 40
43,70 44,85 42
2 55,25 56,66 44

Наибольший диаметр конуса обозначают do, а наименьший dc. Для облегчения захода инструмента делается фаска. В цилиндрическом отверстии сделать метчиком нарезку сложно и долго. Для снижения трудоемкости и ускорения операции используют конические сверла и развертки нужного размера. Если инструмент комплектный, то сначала берут метчик или плашку с номером 1. Это черновая резка. Затем проходят инструментом №2. Иногда в комплекте может быть 3 вида метчиков. В цветных металлах коническая резьба может делаться за один проход, если использовать смазочно-охлаждающие жидкости. Работая со сталью желательно проходить отверстие последовательно всеми метчиками.

На плашках указано направление конуса. Если соответствующего значка нет, или есть непонятная аббревиатура, то нужно ее с обеих сторон замерить штангенциркулем.

Увидеть конус можно и по губкам для внутренних измерений. Достаточно их вставить вовнутрь и будет виден уклон на плашке относительно параллельных губок штангенциркуля. Конусные плашки шире обычных, поскольку они должны полностью перекрывать длину обрабатываемой детали. Работать ими тяжелее. Нагрузка распределяется по всей режущей поверхности, поэтому используют мощный вороток с длинными рукоятками, либо удлиняют их для создания рычага. Обозначается машинная плашка 2684-0015, ручная 2684-0015р. Все характеристики указаны в ГОСТ 6228-80. Метчик имеет аббревиатуру 2680-0016. Технические характеристики описаны в ГОСТ 6227-80.

Конические соединения используется в ответственных узлах, поэтому требования в чистоте обработки поверхности высокие. Добиться ее можно только при использовании качественных смазочно-охлаждающих жидкостей. Выбор составов широк. Но если профессиональных материалов под рукой нет, то в домашних условиях можно для работы использовать животный жир. По своим характеристикам он отлично подходит для этой цели. Многие опытные мастера часто его используют в своей практике. Он гарантирует хорошее скольжение, качественную резку металла без сколов.

Режущий инструмент изготовляется из инструментальных, быстрорежущих сталей. В ГОСТе указан рекомендуемый ресурс плашек и метчиков. Рассчитывается он для инструмента из сплава Р6М5 по заготовкам из стали 45. Плашка должна гарантированно выполнить обработку от 125 (более 1 дюйма) до 225 (менее дюйма) наружных резьб, соответствующих требованиям ГОСТ. Соответственно, если в работе используются более прочные сплавы деталей, то ресурс уменьшается. Для проверки качества обработки, геометрических размеров и соответствия профилю используются специальные шаблоны — калибры. Такие же приспособления применяются при заточке резцов для токарных станков.

Как обозначаются соединения деталей с резьбой

Все характеристики трубной конической резьбы указаны в ГОСТ 6211–81. Отечественные стандарты совместимы с зарубежными аналогами: ISO R7, DIN 2999, BS 21, JIS B 0203. Обозначается этот вид резьбы английскими буквами R (наружная) и Rc (внутренняя). В ГОСТе описывается профиль, размеры и допуски соединения. Детальный чертеж показывает характерные особенности соединения. Дополнительные приложения регламентируют подготовку деталей для работы. Сводная таблица основных параметров трубной резьбы является основанием для контроля качества и размеров изделия.

Особое внимание уделяется тому, как делается обозначение соединения. Если используется два вида резьбы, то записываются они в виде дроби. Числитель — это внутренняя, знаменатель наружная часть соединения. Например, Rp/R 3/4 LH. Это означает, что резьба левая, номиналом три четверти дюйма, внутренняя цилиндрическая, а наружная коническая трубная. Совмещение разных видов часто используется в ремонтной практике. Так восстанавливают работоспособность сантехнических, газовых приборов. Конусная резьба предпочтительнее там, где нужна надежная герметизация.

1. ПРОФИЛЬ

1.1 . Номинальный профиль трубной конической резьбы (наружной и внутренней) и размеры его элементов должны соответствовать указанным на черт. 1 и в табл. 1 .

1.2 . Размеры элементов профиля внутренней цилиндрической резьбы — по ГОСТ 6357-81 .

конусность

d — наружный диаметр наружной конической резьбы;

d1 — внутренний диаметр наружной конической резьбы;

d2 — средний диаметр наружной конической резьбы;

D — наружный диаметр внутренней конической резьбы;

D1 — внутренний диаметр внутренней конической резьбы;

D2 — средний диаметр внутренней конической резьбы;

Р — шаг резьбы;

j /2- угол уклона;

H — высота исходного треугольника;

H1 — рабочая высота профиля;

R — радиус закругления вершины и впадины резьбы;

С — срез вершин и впадин резьбы.

Число шагов z на длине 25,4 мм

H = 0,960237P

H1 = 0,640327P

С = 0,159955Р

R = 0,137278Р

Примечание . Числовые значения шагов определены из соотношения Р = 25,4/z с округлением до 3-го знака после запятой и приняты в качестве исходных при расчете основных элементов профиля.

2. ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ

2.1 . Обозначение размера резьбы, шаги и номинальные значения основных размеров конической (наружной и внутренней) резьбы должны соответствовать указанным на черт. 2 и в табл. 2 .

l1 рабочая длина резьбы;

l2 — длина наружной резьбы от торца до основной плоскости.

Диаметры резьбы в основной плоскости

Допускается применять более короткие длины резьб.

2.2 . Числовые значения диаметров d 2 и d 1 вычисляют по следующим формулам

Числовые значения диаметра d установлены эмпирически.

2.3 . Разность действительных размеров l 1l 2 должна быть не менее разности номинальных размеров l 1 и l 2 , указанных в табл. 2 .

2.4 . Длина внутренней конической резьбы должна быть не менее 0,8 ( l 1 — D 1 l 2 ), где D 1 l 2 — в соответствии с табл. 3 .

2.5 . Обозначение размеров резьбы, шаги и номинальные значения наружного, среднего и внутреннего диаметров внутренней цилиндрической резьбы должны соответствовать указанным на черт. 3 и в табл. 2 .

2.6 . Конструкция деталей с внутренней резьбой (конической и цилиндрической) должна обеспечивать ввинчивание наружной конической резьбы на глубину не менее ( l 1 + D 1 l 2 ).

ДОПУСКИ

3.1 . Осевое смещение основной плоскости D 1 l 2 наружной и D 2 l 2 внутренней резьб (черт. 4 ) относительно номинального расположения не должно превышать значений, указанных в табл. 3 .

Смещение основной плоскости является суммарным, включающим отклонения среднего диаметра, шага, угла наклона боковой стороны профиля и угла конуса.

3.2 . Предельные отклонения среднего диаметра внутренней цилиндрической резьбы должны соответствовать указанным в табл. 3 .

Примечание . В основной плоскости средний диаметр имеет номинальное значение.

Смещение основной плоскости резьбы

Предельные отклонения диаметра D2 внутренней цилиндрической резьбы

Коническая резьба для труб

Коническая трубная резьба – это специальный вид разъёмного соединения представляющего собой спиралевидные канавки, нанесённые на коническую поверхность трубы или стального стержня. Данный вид соединений применяется при повышенных требованиях к надежности и герметичности. Рассмотри основные параметры данных соединений, а также способы соединения с другими типами резьб.

Характеристики конической трубной резьбы

Чтобы обеспечить правильное соединение труб на каждой из них нарезается необходимый вид резьбы – наружный или внутренний. Конусность соединения составляет 1:16, угол профиля 55°. Чаще всего применяются дюймовые конусные резьбы, но в последнее время широкое применение получили и метрические. Резьба имеет выступ и канаву с двумя боковыми сторонами, сходящимися на вершине.

Читайте также  Как выбрать паяльник

Основные параметры резьб:

  • Диаметр размеры — от 1/16’ до 6’.
  • Количество витков на один дюйм — от 11 до 28 в зависимости от диаметра.
  • Шаг резьбы — от 0,8 до 2,309 мм.
  • Наружный диаметр сечения — от 9,729 до 33,250 мм.
  • Внутренний диаметр сечения – от 8,567 до 30,292 мм.
  • Шаг нарезки резьбы зависит от диаметра.
  • Конусность резьбы составляет 1 к 16.

Основными стандартом конических трубных резьб является BSW, совместимая с другим стандартом — BSP. Ещё один международный стандарт BSPT отличается допуском небольшого смятия зубцов резьбы при закручивании для обеспечения максимальной герметичности. Отечественные стандарты конических резьб регулирует ГОСТ 6211-81.

Как обеспечить нестандартное коническое соединение

При необходимости обеспечить соединение конической наружной и цилиндрической внутренней резьб без переходников можно воспользоваться стандартом ТКР, основой которого является BSW. Здесь следует учесть, что в отличие от других стандартов, размер представляет собой не фактическое сечение, а условный проходной диаметр трубы. Длина соединения от основной плоскости до торца составляет от 4 до 28,6 мм., общая рабочая протяженность – от 6,5 до 40 мм.

В соответствии с ГОСТ допускается, что длина резьбового соединения может быть меньше чем указано в стандарте. Следует учесть, что наружный диаметр трубной резьбы определяется эмпирически, а отклонения среднего диаметра возможны в пределах от 0,9 до 3,5 мм.

Сфера применения

Несмотря на более высокую сложность изготовления в сравнении с цилиндрическим резьбами, конические трубные соединения широко применяются в современной технике. В первую очередь для соединений работающим под высоким давлением. Это гидравлические системы и оборудование, трубопроводы подачи масла, охлаждающих жидкостей и воздуха к станкам и другому оборудованию. Для соединений широко используются специальные переходники с цилиндрических на конические резьбы, расширяя возможности использования данных стандартов.

Коническая трубная резьба: общая информация

Трубная резьба конического типа используется в работах, при которых важно обеспечить хорошую герметичность системы, ее надежность. Обычно она применяется тогда, когда конструкция предназначается для жидкостей или газов под высоким давлением. Это резьба имеет три диаметра: внутри, снаружи и посередине. Диаметр становится меньше к ее окончанию. Конструкция с таким типом нарезания в профиль имеет конусный облик.

Прибор для нарезание внутренней резьбы

Применение

Трубная резьба конического типа обычно применяется при следующих условиях:

  • Наличие деформированной нарезки внутри со следами износа на соединениях тогда, когда проблему невозможно ликвидировать посредством полной замены элемента. Такая нарезка позволяет придать системе большую герметичность. Однако это временная мера. Полная замена элемента неизбежна, и лучше произвести ее как можно быстрее. Стоит помнить, что в ином случае система может прийти и вовсе в аварийное состояние;
  • Используется для обеспечения нужной герметичности в конструкции, в которой находится носитель под высоким давлением. Витки такого типа обеспечивают надежность соединения даже при применении в экстремальных условиях.

Прибор для нарезание внешней резьбы

Стандарты

Резьба конического типа, согласно ГОСТ, отличается профилем с углом в 55 гр. Ее витки закругляются. Также она отличается различным шагом между витками. Размер шага зависит от диаметра. Предельный диаметр детали, на которой нарезана резьба конического типа, составляет 6 дюймов. При диаметре, превышающем это значение, для соединения применяется сварка.

Согласно ГОСТ, у трубной резьбы данного типа есть регламентированное соотношение между диаметром средним, снаружи и внутри. Также имеет значение и длина нарезки. Различается длина полная и длина рабочая. Их соотношение также должно быть фиксированным. Чем больше витков на элементе, там надежней и герметичней будет соединение.

Таблица

Диаметры, длины и шаги трубной конической резьбы

Резьба d d ср d 1 d T l 1 l 2 n S
1 /8 9.7 9.2 8.6 8.3 9 4.5 28 0.907
1 /4 13.2 12.3 11.4 11.1 11 6.0 19 1.337
3 /8 16.7 15.8 15 14.6 12 6.0 19 1.337
1 /2 21 19.8 18.6 18.2 15 7.5 14 1.814
3 /4 26.4 25.3 24.1 23.5 17 9.5 14 1.814
1 33.3 31.8 30.3 29.6 19 11.0 11 2.309
1 1 /4 41.9 40.4 39 38.1 22 13.0 11 2.309
1 1 /2 47.8 46.3 44.9 44 23 14.0 11 2.309
2 59.6 58.1 56.7 55.7 26 16.0 11 2.309
2 1 /2 75.2 73.7 72.2 71.1 30 18.5 11 2.309
3 87.9 86.4 84.9 83.7 32 20.5 11 2.309
4 113 111.6 110.1 108.5 38 25.5 11 2.309
5 138.4 137 135.5 133.7 41 28.5 11 2.309
6 163.8 162.4 160.9 158.9 45 31.5 11 2.309

Обозначение

Резьба конического типа имеет разные обозначения. Все они определяются согласно ГОСТ. Обозначения включают в себя символ R, расшифровать который можно как условное обозначение наружных витков, а также их размеры. Левые витки обозначаются символами LH. Витки внутри обозначаются символом Rc, внутренние цилиндрического типа – Rp.

Важно: Чаще всего наружные трубные витки конического типа применяются совместно с внутренними витками цилиндрического типа.

Соединение посредством трубной резьбы обозначается дробью. Числителем в ней являются витки внутри, а знаменателем – снаружи.

Для того чтобы увидеть трубную резьбу конического типа, вы можете посмотреть фото. На них можно наглядно увидеть, чем и как подобные витки отличаются от других. Фото можно посмотреть на этой же страничке.