Метрическая резьба: таблица размеров и параметры по ГОСТ

Метрическая резьба – это винтовая нарезка на наружных или внутренних поверхностях изделий. Форма выступов и впадин, которые ее формируют, представляет собой равнобедренный треугольник. Метрической эту резьбу называют потому, что все ее геометрические параметры измеряются в миллиметрах. Она может наноситься на поверхности как цилиндрической, так и конической формы и использоваться для изготовления крепежных элементов различного назначения. Кроме того, в зависимости от направления подъема витков резьба метрического типа бывает правая или левая. Помимо метрической, как известно, есть и другие типы резьбы – дюймовая, питчевая и др. Отдельную категорию составляет модульная резьба, которую используют для изготовления элементов червячных передач.

От точности исполнения метрической резьбы зависит надежность разъемного соединения

Основные параметры

Каждая резьба имеет точные геометрические параметры. Для метрической характерен треугольный профиль резьбы, который также называют крепежным. Его используют для деталей, соединяемых между собой свинчиванием. Размер профиля определяется его высотой.

Высота профиля (Н) – это отрезок от основания до вершины равностороннего треугольника, который образуется при поперечном разрезе витка. Выступы и впадины выполняют в виде треугольников со срезанными вершинами. В некоторых случаях впадины закругленные.

Если стороны каждого витка мысленно продлить до точки их пересечения, то они сформируют угол профиля (α).

Профиль резьбы

Основные параметры, указанные в обозначениях метрической резьбы, характеризуют ее размер. К ним относятся диаметр и шаг.В обозначениях метрической резьбы указывают основные параметры.

Диаметр резьбы делят на 4 вида:

  • наружный;
  • внутренний;
  • средний;
  • номинальный.

Такие параметры резьбы, как ход (Рh) и шаг (Р), взаимозависимы и равны для однозаходной системы.

Ход и шаг резьбы

Участок, разделяющий одноименные точки на двух витках, — это шаг резьбы. Выделяют основной шаг (крупный) и мелкий.

Ход резьбы – отрезок, соединяющий две одинаковые точки на соседних витках одного захода. В случае, когда заходов несколько, ход выражают через произведение числа шагов на количество заходов.

К основным элементам резьбы также относятся:

  • Поверхность под наклоном 45º перед внутренней или за наружной, называется фаской. Она играет роль в соединении элементов.
  • Сбег – место перехода к не нарезанной поверхности детали. Объединяет эти два показателя длина, то есть отрезок с витками, фаской и сбегом.

Для резьбы метрической основные размеры сведены в таблицы соответствующих стандартов: ГОСТ 9150-2002, ГОСТ 8724-2002, ГОСТ 24705-2004.

О возможных конструкционных отклонениях, вызванных свойствами материалов, сообщают поля допусков, со значениями, не превышающими номинальный профиль, сформированный максимумом материала. Эти показатели влияют на точность посадки резьбы – плотность проникновения выступов в зазоры.

Поля допусков резьбы делят на три класса точности. А также на 4 вида по предпочтительности по выбору.

Правила обозначения

Для обозначения поля допуска отдельного диаметра метрической резьбы используется сочетание цифры, которая указывает на класс точности резьбы, и буквы, определяющей основное отклонение. Поле допуска резьбы также должно обозначаться двумя буквенно-цифровыми элементами: на первом месте – поле допуска d2 (средний диаметр), на втором – поле допуска d (наружный диаметр). В том случае, если поля допусков наружного и среднего диаметров совпадают, то в обозначении они не повторяются.

Обозначение метрической резьбы

По правилам первым проставляется обозначение резьбы, затем следует обозначение поля допуска. Следует иметь в виду, что шаг резьбы в маркировке не обозначается. Узнать данный параметр можно из специальных таблиц.

В обозначении резьбы также указывается, к какой группе по длине свинчивания она относится. Всего существует три таких группы:

  • N – нормальная, которая не указывается в обозначении;
  • S – короткая;
  • L – длинная.

Буквы S и L, если они необходимы, идут за обозначением поля допуска и отделяются от него длинной горизонтальной чертой.

Пример обозначение резьбы на 24 мм различного типа (по ГОСТу 8724)

Обязательно указывается и такой важный параметр, как посадка резьбового соединения. Это дробь, формируемая следующим образом: в числителе проставляется обозначение внутренней резьбы, относящееся к полю ее допуска, а в знаменателе – обозначение поля допуска на резьбу наружного типа.

Пример обозначения посадки резьбового соединения на чертежах

Диаметр резьбы

Условный параметр, которым обозначают резьбу на чертежах и в справочных таблицах, называют номинальным диаметром.

Если вокруг выступов наружной резьбы и впадин внутренней описать воображаемый цилиндр, то его диаметр будет называться наружным. А обозначение на чертежах: D – для внутренней; d – для наружной.

Внутренний диаметр представляет собой размер вписанного цилиндра в углубления наружной резьбы и по точкам вершин внутренней, обозначается: D1 и d1 для внутренней и наружной соответственно.

Средний диаметр – параметр воображаемого цилиндра, у которого отрезки равны ½ шага резьбы. Обозначается: D2 и d2.

Величину внутреннего диаметра болта используют для расчетов напряжения в креплении. Его значение можно взять из таблицы с диаметрами, либо рассчитать самостоятельно, исходя из номинального.

Замеры размеров рисунка на протекторах

Как измерить протектор шин, если необходимо оценить степень износа? Поможет глубиномер, которым выполняются измерения по всей образующей протектора шины. Следует учесть, что износ практически всегда неравномерен, и количество замеров должно быть не менее 3…5, причём на равномерно принятых для оценки участках протектора шины. Перед измерениями покрышку следует тщательно очистить от грязи, пыли и фрагментов мелких камней, застрявших внутри.

Иногда требуется решить задачу – как измерить протектор шин штангенциркулем, чтобы определить степень равномерности износа. Этим устанавливается износ шин протектора не только по глубине, но и по радиусу перехода от окружности выступов к окружности впадин. Поступают так. Измеряют глубину рисунка на новом протекторе шины, а затем — линейный размер визуально изменённой зоны на эксплуатировавшейся детали. Разница определит степень износа и поможет принять верное решение о замене колеса.

Все измерения производят глубиномером, который должен быть установлен строго перпендикулярно образующей протектора шины.

Измерение износ протектора колумбиком

Шаг резьбы

Шаг также можно узнать из таблицы резьб либо из маркировки. Резьбы могут иметь основной шаг, также называемый крупным, и мелкий. Зависит от диаметра изделия.

Если он более 68 мм, то для такой поверхности используются только мелкие, различных значений. Наличие диаметра до указанного значения позволяет изготавливать резьбы как с крупным шагом, так и с мелким.

Каждый диаметр имеет свой крупный шаг, который не указывают в маркировке.

При креплении деталей важно знать шаг, иначе, оно потеряет прочность. Определить шаг можно инструментальными или сравнительными способами, такими как:

  • измерить резьбовым калибром;
  • сравнить, сопоставив резьбу разных деталей между собой;
  • попробовать ввинтить наружную резьбу во внутреннюю, при этом не должно наблюдаться сопротивление;
  • измерить штангенциркулем ход в миллиметрах и разделить полученное значение на количество заходов.

Заклепки и клинья

м10 резьба

В древние времена прочность сборным конструкциям придавалась такими способами соединения как клинья (в деревянных изделиях) и заклепки (в изделиях из металла). Главным недостатком подобных соединений была и остается невозможность повторного использования крепежных приспособлений.

Клинья и заклепки имеют одноразовое использование, а это требует излишних затрат. Первые резьбы также имели существенное ограничение, поскольку они изготавливались не на станках для нарезания, а при помощи шаблонов, которыми резьбу выковывали на раскаленном металле. О взаимозаменяемости деталей, имевших внешнюю и внутреннюю резьбу, изготовленную таким образом, речь не шла.

Поля допусков

Посадка наружного профиля во внутренний зависит от рабочей высоты – максимальной величины соприкосновения сторон профилей соединительных элементов. Выражают ее через поля допусков резьбы.

О надежности соединения, где колебания внутри него сведены к минимуму, говорит первый или точный класс допусков. Наиболее распространенный – второй (средний) класс. О большом отклонении свидетельствует третий (грубый) класс.

Допуски на размеры метрических резьб обозначают через значения двух диаметров: среднего и диметра выступов.

Формируя метрическую резьбу данные берут из соответствующих таблиц (ГОСТ 16093-2004). Выбор полей допусков осуществляют по правилам очередности:

  • первая очередь – значения, указанные жирным шрифтом;
  • вторая – обычным шрифтом;
  • третья – значения, взятые в круглые скобки;
  • внеочередные – значения в квадратных скобках (для специальных изделий).

Возможно использовать допуски, не указанные в таблицах, а сформированные из соотношений существующих стандартных диаметров.

Поля допусков наружной резьбы

Поля допусков внутренней резьбы

Важно, чтобы защитные покрытия деталей по своим геометрическим параметрам не превышали значение номинального профиля, потому в таких случаях допуски используют еще до нанесения защитного слоя.

Как правильно измерять штангенциркулем наружные поверхности

Для получения точных данных о внешних размерных параметрах предмета, его необходимо зафиксировать с помощью нижних губок инструмента. Эта операция выполняется путем предварительного раздвижения губок на немного большее расстояние, чем размер измеряемой детали, и последующего их сдвигания до упора в поверхности изделия. После того, как нижние губки штангенциркуля будут надежно зафиксированы на наружных поверхностях, контрольная точка на подвижной шкале займет определенное положение на основной шкале и будет показывать размер детали.

Виды метрических резьб

Под метрическими резьбами также понимают все виды с различными профилями, измеряемые миллиметрами. К ним относятся:

  • резьба треугольная;
  • трапециевидная;
  • прямоугольная;
  • круглая.

Кроме метрической системы измерения параметров используются:

  • дюймовая;
  • модульная, где модуль представляет собой отношение длины, выраженной в миллиметрах к числу π;
  • питчевая, основная единица – питч – отношение числа π к длине, выраженной в дюймах.

Модульная резьба применятся для червячной передачи в машиностроении, как и питчевая. Дюймовая и метрическая – это крепежные типы резьб, но могут использоваться для передачи.

По месту нахождения различают:

  • внутреннюю;
  • наружную.

Внутренняя резьба находится в отверстии, ее получают метчиком, специализированным инструментом, представляющим собой стержень с режущими кромками.

Внутренняя метрическая резьба

Наружная резьба выполняется резцом или плашкой на стержне. А также получают накатом на соответствующем оборудовании.

Наружная метрическая резьба

По форме поверхности может быть цилиндрической и конической.

Резьба метрическая коническая используется для монтажа трубопроводов. Ее выполняют на поверхностях, где больший диаметр превышает малый в 16 раз. Диаметры варьируются от 6 до 60 мм.

Также подразделяют по направлению витков на правую и левую. Для определения направление резьбы необходимо деталь расположить так, чтобы ее ось располагалась от наблюдателя. Тогда, правая резьба образуется окружностью, вращающейся слева направо с поступательным движением вдоль оси, а левая резьба, соответственно, против часовой стрелки.

Виды по размеру шага бывают:

  • крупная (с основным, крупным шагом);
  • мелкая (с малым);
  • специальная.

Крупный шаг считается нормальным, подойдет для любых материалов, в том числе и непрочных. Мелкий позволяет выдерживать большие нагрузки, но материалы должны быть определенных прочностных характеристик. Мелкий и специальный используют редко.

Крупный и мелкий шаг резьбы

Место перехода от гладкой поверхности к винтовой называют заходом. По их количеству делят на: одно- и многозаходные. Последние подразделяют также по количеству заходов: двух-, трех- и многозаходные.

Еще одна классификация – по применению. Они бывают:

  • крепежные и упорно-крепежные;
  • кинематические или ходовые;
  • специального назначения.

Ниже представлены основные виды резьб метрических и их буквенные обозначения:

  • заглавная буква «М» символизирует метрический вид,
  • если она выполнена на поверхности в виде конуса, то «МК»;
  • для условий, где необходимы термостойкостью и прочность используют метрическую цилиндрическую «МJ»;
  • по ISO – «EG-M»;
  • трапецеидальная – «Tr»;
  • упорная с углом наклона одной стороны 30º– «S»;
  • упорная усиленная — «S45», где число – угол наклона одной из сторон.

Способы измерения

Существует довольно большое количество различных способов определения шага резьбы. Все они характеризуются своими определенными особенностями, которые нужно учитывать. Распространенными способами можно назвать:

  1. Использование обычной линейки.
  2. Применение специального инструмента, который может применяться для определения рассматриваемого значения. Измеритель шага резьбы можно приобрести в специализированном магазине.
  3. Штангенциркуль является точным инструментом. Он применяется довольно часто по причине высокой точности и универсальности в применении.

Все приведенные выше методы позволяют получить довольно точные данные. Проще всего провести измерения при применении инструмента, определяющего резьбу, но можно обойтись и обычным штангенциркулем.

Применение

Метрическая резьба широко распространена в странах бывшего советского союза. Используется для нанесения как на внутренние, так и наружные плоскости крепежных элементов. Обычно применяется для крепежа металлоконструкций различного типа. Для этих целей изготавливаются разнообразные болты (анкерные и обычные) и другие типы крепежей. Особо назначение она нашла в машиностроении, возведении инженерных коммуникаций, особенно в сантехнической сфере. Большинство фитингов для труб и емкостей производятся с нанесением резьбы такого типа.

Чаще всего такой тип резьбы наносится на предметы цилиндрической формы. Но в некоторых случаях, когда нужно добиться герметичности, используют коническую форму. Такая форма, с нанесенной метрической резьбой, позволяет добиться максимальной герметичности, даже без использования дополнительных уплотнительных средств. Чаще всего применяется для монтажа трубопроводов.

Особенности использования штангенциркуля

Удобство и простота использования этого инструмента обуславливают его широкое применение не только в производственной сфере, но и в домашних условиях. Существует три разновидности штангенциркулей: нониусные, циферблатные и цифровые, отличающиеся своей конструкцией. Наибольшей популярностью пользуется первый вариант. Такой инструмент имеет механическую структуру, поэтому ломаться там нечему. При аккуратном обращении (необходимо беречь прибор от деформаций и ржавчины) срок его эксплуатации практически не ограничен.

Измерять штангенциркулем как микрометром, то есть до десятых долей миллиметра, позволяет шкала Нониуса. В конструкции инструмента предусмотрена возможность фиксации измеряемого объекта как с наружной, так и с внутренней стороны, благодаря чему вероятность погрешности сводится к нулю.

Государственные стандарты

ГОСТ 8724-2002

Государственный стандарт, содержащий нормы, определяющие требуемые параметры метрической резьбы, в том числе шаг и диаметр. Принят в 2002 году, с последующими редакциями, как аналог международного стандарта ISO 261-98. Текст ГОСТа практически повторяет текст международного, с одним отличием, диапазон ISO колеблется от 1 до 300 мм, данный стандарт расширен к диапазону от 0,25 до 600 мм. Последняя редакция текста была произведена в 2004 году и является действительной на сегодняшний день.

Норматив содержит отдельные параметры, которые можно также найти в других стандартах. Структура документа схожа с другими нормативами подобного типа. Вся информация структурирована в виде таблиц, содержащих требования к шагу резьбы и диаметру. Такая структура теста максимально удобна для понимания и использования.

Скачать ГОСТ 8724-2002

Следует отметить, что нормативна информация распростятся на резьбу всех типов, будь она левая или правая. Стандарт устанавливает нормативное значение шагов метрической резь в диапазоне от 0,075 до 8 мм.

Документ состоит из:

  • Предисловия. В котором указана общая информация о ГОСТе, кем и когда был принят, когда были внесены правки.
  • Сфера применения. Указана информация о диапазоне нормативных требований к размеру и шагу.
  • Ссылки на нормативы.
  • Определения.
  • Таблица диаметров и шага. Раздел сдержит таблицу нормативных показателей.
  • Обозначение резьбы. Указаны нормы маркировки.

ГОСТ 24705-2004

Стандарт принят в 2004 году. Его нормы распространяются на все типы резьбы в соответствии ГОСТу 8724. Информация текста также структурирована в виде таблицы. Соответствует международному нормативу ISO 724:1993 с дополнениями в соответствии с эксклюзивными требованиями каждой страны участника Межгосударственного совета по стандартизации.

Скачать ГОСТ 24705-2004

ГОСТ 9150-2002

Норматив, регулирующий требования к профилю, а именно к геометрическим параметрам. Принят в 2002 году и распространяются все типы резьбы. Текст ГОСТа тесно связан вышеуказанными нормативами.

Скачать ГОСТ 9150-2002

ГОСТ 16093-2004

Принят в 2004 году. Регулирует нормативный допуск резьбы и маркировки, распространяется на разные типы. Последняя версия содержит положения международного стандарта.

Вышеуказанные нормативы применяются в комплексе, так как дополняют и ссылаются друг на друга.

Процесс измерения витков

При рассмотрении того, как определить шаг резьбы следует учитывать особенности выбранного метода. При использовании линейки достаточно:

  1. Замерить протяженность стержня, на который нанесли профиль. Стоит учитывать, что при замере всей длины стержня, а не только части можно определить более точный результат.
  2. Подсчитать количество витков.
  3. Провести замер глубины для определения основных параметров резьбового соединения.

Подобным образом можно определить лишь средний показатель. Если в процессе нарезания витков были допущены ошибки, то расстояние между ними может несколько отличаться.

Пример проведения замеров выглядит следующим образом:

  1. Отсчитывается 20 витков.
  2. Проводим замер протяженности стержня, к примеру, показатель составил 127 мм.
  3. Проводим деление 20 витков на протяженность стержня, в результате получаем показатель 6,35 мм. Он соответствует шагу расположения нитей в миллиметрах.

Для перевода в дюймы достаточно поделить вычисленное значение в миллиметрах на 25,4. В итоге получится результат 0,25 или ¼ дюйма. При самостоятельном замере может быть погрешность, поэтому результат округляется к приближенному стандартному значению.

В продаже можно встретить и специальные шаблоны, которые можно использовать для проверки особенностей резьбы. Подобная процедура достаточно проста в исполнении:

  1. Подбирается наиболее подходящий шаблон. В продаже можно встретить просто огромное количество специальных шаблонов, которые представлены пластиной с определенным профилем. Стоит подобный элемент не дорого, приобрести его можно в различных специализированных магазинах.
  2. Он прикладывается к поверхности для контроля основных показателей. Шаблон должен заходить без препятствий, и между пластиной с рабочей поверхностью не должно образовываться свободного пространства.

Если шаблон легко заходит в бороздки, то можно определить основные параметры поверхности.

Измерение шага резьбы линейкой и резьбомером

Кроме этого, можно провести измерения при применении штангенциркуля. Этот инструмент получил широкое распространение. Пошаговые действия выглядят следующим образом:

  1. Глубиномером устанавливается высота стержня.
  2. Следующий шаг заключается в подсчете количества витков. Сделать это достаточно сложно, можно использовать маркер для обозначения уже подсчитанных нитей профиля.
  3. Полученная информация позволяет рассчитать тангенса угла наклона.

Есть возможность определить рассматриваемый показатель при непосредственном измерении между смежными вершинами. Рекомендуется провести очистку поверхности. В противном случае получить точный результат практически невозможно.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: