Введение

Стандартная форма резьбы

Единый стандарт резьбы (UTS) определяет стандартную форму резьбы и серию, а также припуски, допуски и обозначения для винтовых резьб, обычно используемых в Соединенных Штатах и Канаде. Это основной стандарт для болтов, гаек и широкого спектра других резьбовых крепежных элементов, используемых в этих странах. Он имеет тот же профиль 60°, что и метрическая резьба ISO, но характерные размеры каждой резьбы UTS (наружный диаметр и шаг) были выбраны в виде дробной части дюйма, а не миллиметрового значения. В настоящее время UTS находится под контролем ASME/ANSI в Соединенных Штатах.

Назначение

Стандартное обозначение резьбы UTS состоит из числа, указывающего номинальный (большой) диаметр резьбы, за которым следует шаг, измеряемый в количестве витков на дюйм. Для диаметров менее 1/4 дюйма диаметр указывается целым числом, определенным в стандарте; для всех остальных диаметров указывается десятичная дробь дюйма. За этой парой чисел могут следовать буквы UNC, UNF или UNEF (Unified), если комбинация диаметра и шага соответствует грубой, тонкой или сверхтонкой серии, а также может следовать класс допуска. Пример: #6-32 UNC 2B (большой диаметр: 0,1380 дюйма, шаг: 32 витка на дюйм).

+ Унифицированные резьбы — UNC, UNF и UNEF Большой диаметр Dmaj (дюйм, мм) Шаг резьбы (d, витков на дюйм) и шаг резьбы (p) Предпочтительный размер сверла для нарезания резьбы Грубая (UNC) Тонкая (UNF) Сверхтонкая (UNEF) d (TPI) p (дюйм, мм) d (TPI) p (дюйм, мм) d (TPI) p (дюйм, мм) Грубая Тонкая Сверхтонкая #0 colspan=3 80 colspan=3 ″ .047 #1 64 72 colspan=3 #53 .060 #53 .060 #2 56 64 colspan=3 #50 .070 #50 .070 #3 48 56 colspan=3 #47 .079 #45 .082 #4 40 48 colspan=3 #43 .089 #42 .094 #5 40 44 colspan=3 #38 .102 #37 .104 #6 32 40 colspan=3 #36 .107 #33 .113 #8 32 36 colspan=3 #29 .136 #29 .136 #10 24 32 colspan=3 #25 .150 #21 .159 #12 24 28 32 #16 .177 #14 .182 ″ .188 ″ 20 28 32 #7 .201 #3 .213 ″ .219 ″ 18 24 32 F .257 I .272 ″ .281 ″ 16 24 32 ″ .313 Q .332 ″ .344 ″ 14 20 28 U .368 ″ .391 Y .404 ″ 13 20 28 ″ .422 ″ .453 ″ .469 ″ 12 18 24 ″ .484 ″ .500 ″ .516 ″ 11 18 24 ″ .531 ″ .563 ″ .578 ″ 10 16 20 ″ .656 ″ .688 ″ .703 ″ 9 14 20 ″ .766 ″ .797 ″ .828 1″ 8 12 20 ″ .875 ″ .922 ″ .953 ″ 1.1250 28.5750 7 0.142857 3.6286 12 ″ 1.2500 31.7500 7 0.142857 3.6286 12 ″ 1.3750 34.9250 6 0.166667 4.2333 12 ″ 1.5000 38.1000 6 0.166667 4.2333 12 ″ 1.7500 44.4500 5 0.200000 5.0800 2″ 2.0000 50.8000 0.222222 5.6444 ″ 2.2500 57.1500 0.222222 5.6444 ″ 2.5000 63.5000 4 0.250000 6.3500 ″ 2.7500 69.8500 4 0.250000 6.35003″ 3.0000 76.2000 4 0.250000 6.3500 ″ 3.2500 82.5500 4 0.250000 6.3500 ″ 3.5000 88.9000 4 0.250000 6.3500 ″ 3.7500 95.2500 4 0.250000 6.3500 4″ 4.0000 101.6000 4 0.250000 6.3500

Для расчета большого диаметра винта с номером, равным или большим 0, используется следующая формула: Большой диаметр = (Номер винта × 0,013 дюйма) + 0,060 дюйма. Например, большой диаметр винта №10 равен (10 × 0,013 дюйма) + 0,060 дюйма = 0,190 дюйма. Для расчета большого диаметра винтов размера "ноль" подсчитайте количество дополнительных нулей и умножьте это число на 0,013 дюйма, затем вычтите результат из 0,060 дюйма. Например, большой диаметр винта #0000 составляет 0,060 дюйма − (3 × 0,013 дюйма) = 0,060 дюйма − 0,039 дюйма = 0,021 дюйма. Номерная серия машинных винтов была расширена до винтов №00 90 (0,047 дюйма = 0,060 дюйма - 0,013 дюйма) и №000 120 (0,034 дюйма = 0,060 дюйма - 2 × 0,013 дюйма); однако основным стандартом для винтов меньше №0 является стандарт ANSI/ASME B1.10 Unified Miniature Screw Threads. Он определяет серию метрических винтов, названных в честь их больших диаметров в миллиметрах, от 0,30 UNM до 1,40 UNM. Предпочтительные размеры: 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,8, 1,0 и 1,2 мм, с дополнительными определенными размерами посередине между ними. Большинство резьб UNS имеют больше витков на дюйм, чем соответствующие резьбы UNF или UNEF; поэтому они часто являются самыми прочными доступными резьбами. Благодаря этому они часто используются в приложениях, где возникают высокие напряжения, например, в шпинделях станков или автомобильных шпинделях.

Классы толерантности

Существует система классификации для облегчения изготовления и взаимозаменяемости резьбовых изделий. Большинство (но далеко не все) резьбовых деталей изготавливаются в соответствии со стандартом классификации, называемым Unified Screw Thread Standard Series. Эта система аналогична посадкам, используемым для собранных деталей. Резьба класса 1 имеет большой люфт, предназначена для облегчения сборки или использования в загрязненной среде. Резьба класса 2 имеет свободную посадку и является наиболее распространенной. Она разработана для максимальной прочности с учетом типичных возможностей машиностроительного цеха и производственной практики. Резьба класса 3 имеет среднюю посадку, все еще достаточно распространена и используется для более жестких допусков при высококачественной обработке. Резьба класса 4 ранее определялась как плотная посадка для еще более жестких допусков, но эта классификация в настоящее время устарела. Резьба класса 5 имеет натяжную посадку и требует использования ключа для вращения. Примером может служить применение в пружинных скобах автомобиля. Буквенный суффикс "A" или "B" указывает на то, является ли резьба наружной или внутренней, соответственно. Классы 1A, 2A, 3A применяются к наружной резьбе; классы 1B, 2B, 3B – к внутренней резьбе. Класс резьбы относится к допустимому диапазону значений диаметра шага для данной резьбы. Диаметр шага обозначен как Dp на изображении выше. Существует несколько методов измерения диаметра шага. Наиболее распространенным методом, используемым в производстве, является использование проходного и непроходного калибра.

Сопутствующие стандарты

ASME/ANSI B1.1 – 2019 Унифицированная дюймовая резьба, форма резьбы UN, UNR и UNJ
ASME/ANSI B1.10M – 2004 Унифицированная миниатюрная резьба