In unserer metrischen Welt ist es manchmal schwierig, in anderen Messsystemen zu navigieren. Wir fragen uns manchmal, wie Amerikaner oder Briten veraltete Maße für Länge, Masse, Fläche usw. verwenden können. Und sie wiederum verstehen uns nicht - sie leben nach den Gesetzen eines einzigen Messsystems. Wie in jeder Regel gibt es jedoch bestimmte Ausnahmen, die für alle verständlich sind - und für Einwohner Amerikas, Misty Albions, Europas und Russlands. Dieser Artikel widmet sich einer Übersicht über Rohr- und metrische Gewinde, von denen eine Vielzahl im Alltag häufig anzutreffen ist.

Metrische Threads und ihre Anwendung

Gewindeverbindungen sind im Bauwesen, im Maschinenbau, im Maschinenbau, in der Luft- und Raumfahrtindustrie und im Alltag weit verbreitet. Was eine Schraube und Mutter ist, wissen auch Kinder im Kindergarten, da der Unterricht beim Designer nicht ohne diese Details auskommen kann. Trotz der Tatsache, dass die erste Schraube von Archimedes erfunden wurde und unsere alten Vorfahren in großem Umfang Schraubenzahnräder in Pressen zum Auspressen von Öl aus Olivensamen und Sonnenblumenkernen sowie zum Heben von Wasser zur Bewässerung von Feldern verwendeten, wurde die Idee verwirklicht, eine echte Schraubenverbindung herzustellen erst im 15. Jahrhundert, als es einem der Schweizer Uhrmacher erstmals gelang, die erste Schraube und Mutter mit einfachen Geräten zu schleifen.

Gleichzeitig kam die rationale Idee, dass der Faden in allen Ländern der Welt gleich sein sollte, nicht bald zur Menschheit. So weit verbreitet und vertraut für alle, die zumindest ein wenig Erfahrung mit Technologie haben, metrischer Thread erschien und wurde in den Normen erst nach Einführung eines einheitlichen Messsystems beschrieben, das auf den Normen Meter, Kilogramm und Sekunde basiert. Das Erscheinungsbild und die weite Verbreitung der metrischen Schnitzerei stammen also aus dem Ende des 19. Jahrhunderts. Bis zu dieser Zeit dominierten Zollfäden die Welt.

Der Hauptunterschied zwischen einem metrischen Gewinde und einem Zollgewinde besteht darin, dass alle seine Parameter an einen Millimeter gebunden sind und ein gleichseitiges Dreieck als Grundlage für das Profil des Gewindes selbst verwendet wird, da alle seine Winkelabmessungen gleich und gleich 60 Grad sind. Bei der Standardisierung metrischer Gewindeverbindungen ist es wichtig, dass Mutter und Schraube nicht nur den Winkelabmessungen des Gewindes, sondern auch seinem Durchmesser und seiner Steigung entsprechen. Viele, insbesondere diejenigen, die Autos haben, waren einem unverständlichen Phänomen ausgesetzt, wenn die Schraube und die Mutter den gleichen Durchmesser haben, aber es ist unmöglich, die Schraube in die Mutter zu schrauben. Dies legt nahe, dass an dieser Stelle ein Gewinde mit einer kleineren Steigung verwendet wird. Damit die Schraube problemlos eingeschraubt werden kann, sollte auch ihre Gewindesteigung verringert werden.

Die Normen, die metrische Gewinde beschreiben, geben an, dass sie mit dem Buchstaben M gekennzeichnet sein müssen, und dann werden der Durchmesser des Gewindes und seine Steigung angegeben. Der Durchmesserbereich von metrischen Gewinden reicht von einem bis sechshundert Millimeter. Die Streuung der Gewindesteigung beträgt 0,075 bis 3,5 mm. Gewinde mit kleiner Steigung werden zum Messen von Werkzeugen verwendet, Gewinde mit mittlerer Steigung für Teile und Baugruppen, die unter Vibrationsbedingungen belastet werden und arbeiten, und Gewinde mit großer Steigung werden zum Befestigen schwerer tragender Strukturen verwendet.

Bei der Erstellung von Standards für metrische Gewinde wurden verschiedene Toleranzen berücksichtigt, die den Rundheitsgrad der Außenkante des Gewindes und Abweichungen vom Profil angeben, damit die Schraube und Mutter von Hand frei bis zum Widerlager angezogen werden können.

Obwohl metrische Gewinde in abgedichteten Verbindungen nicht weit verbreitet sind, ist eine solche Möglichkeit in den Normen festgelegt. Daher wird das Gewinde mit der Bezeichnung MK aufgrund der Verjüngung des Außen- und Innengewindes für selbstdichtende Verbindungen verwendet. Darüber hinaus ist es für eine dichte Verbindung nicht erforderlich, dass die Schraube und die Mutter ein konisches Gewinde haben. Es reicht aus, wenn dieses Gewinde auf eine Schraube geschraubt wird.

Zylindrisches metrisches Gewinde ist ziemlich selten. Die Bezeichnung lautet MJ. Der Hauptunterschied besteht in der Schraube, die einen vergrößerten Radius des Hohlraums am Gewinde aufweist, wodurch die auf einem zylindrischen metrischen Gewinde basierende Gewindeverbindung eine höhere Wärmebeständigkeit und Ermüdung aufweist. Dieser Faden wird in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet. Eine normale metrische Schraube kann jedoch mit einem solchen Gewinde in eine Mutter eingeschraubt werden.

Trotz des Vorherrschens von Rechtshänder-Threads in allen Geräten und Mechanismen ist es weiterhin erforderlich, Linkshänder-Threads zu verwenden, um bestimmte Funktionen zu implementieren. Das metrische Linksgewinde unterscheidet sich nicht vom Rechtsgewinde, mit Ausnahme der Drehrichtung, die den rechten Schrauben entgegengesetzt ist. Wenn eine normale Schraube im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird die linke Schraube in die gleiche Richtung herausgeschraubt.

Manchmal können Sie sich auch mit mehreren metrischen Threads treffen. Es unterscheidet sich darin, dass nicht eine Spirale, sondern zwei oder sogar drei gleichzeitig auf einen Bolzen und eine Mutter geschnitten werden. Multithreading wird häufig in hochpräzisen Geräten verwendet, beispielsweise in fotografischen Geräten, um die Position von Teilen während der gegenseitigen Drehung eindeutig zu positionieren. Ein solcher Faden kann von den üblichen zwei oder drei Windungsbeginn am Ende unterschieden werden.

Trotz der weit verbreiteten Verwendung von metrischen Gewinden werden in vielen Industrieländern der Welt sogenannte Zollgewinde traditionell häufiger verwendet. Ein Rohrgewinde wird allgemein in Zoll gemessen. Und trotz der starken Unterschiede zwischen diesen Gewindetypen müssen Klempner auf der ganzen Welt die Unterschiede zwischen einem halben Zoll Rohr und einem Dreiviertelrohr erklären.

Zollgewinde und ihre Anwendung

Unterschiede zwischen Zoll- und metrischen Gewinden bestehen darin, dass der Winkel am oberen Ende des Gewindes 55 Grad beträgt. Die Gewindesteigung wird als Verhältnis der Anzahl der Gewinde pro Zoll Gewindelänge berechnet. Unter einem Zoll wird ein Abstand von 2,54 cm verstanden, der anfänglich der Länge der ersten Phalanx des menschlichen Daumens entsprach, die für fast alle Menschen gleich ist.

Da der Winkel an der Spitze anders ist als bei metrischen Gewinden, ist es nicht möglich, metrische Gewinde und Zollgewinde zu kombinieren. In Ländern mit einem metrischen System werden nur Zoll-Zoll-Gewinde verwendet, die mit dem Buchstaben G gekennzeichnet sind. Auf den Buchstaben folgt ein Bruchteil oder eine ganze Bezeichnung, die nicht die Größe des Gewindes angibt, sondern den bedingten Rohrabstand in Zoll oder Bruchteilen eines Zoll. Die Besonderheit des Rohrgewindes ist lediglich die Tatsache, dass es die Dicke der Rohrwände berücksichtigt, die je nach Herstellungsmaterial und Arbeitsdruck, für den die Rohre ausgelegt sind, dicker oder dünner sein kann. Daher ist der Zollstandard für Rohrgewinde verständlich und wird weltweit als Ausnahme von den metrischen Regeln akzeptiert.

Neben einem einfachen zylindrischen Rohrgewinde gibt es ein konisches Rohrgewinde. Es hat die gleichen Eigenschaften wie ein normales Rohr, mit Ausnahme der Verjüngung, mit der Sie engere Verbindungen herstellen können. Es ist mit dem Buchstaben R für das Außengewinde und Rc für das Innengewinde gekennzeichnet. Linksgewinde sind zusätzlich mit den Buchstaben LH gekennzeichnet, gefolgt von einem Zahlenwert in ganzen und gebrochenen Bruchteilen eines Zolls.

Für Anwendungen in anderen Verbindungen, außer für Rohrleitungen, werden in den USA und Kanada Zollgewinde mit einem oberen Winkel von 60 Grad verwendet. Es gibt einen ziemlich großen Bereich dieser Gewinde, die sich im Bereich der Gewindesteigung und anderen Eigenschaften unterscheiden. Es ist erwähnenswert, dass einige Threads aus der Zollreihe mit der Metrik übereinstimmen, die in einigen Fällen vorhanden sein kann. Beispielsweise ist bei fotografischen Geräten der Durchmesser des Verbindungsgewindes, mit dem die Kamera an einem Stativ befestigt ist, weltweit unabhängig vom Herstellungsland gleich, da die Eigenschaften dieses Gewindes sowohl für metrische als auch für Zollgewinde gleich sind.

Verwechseln Sie jedoch nicht den englischen Zoll-Industriefaden, der bereits 1841 genehmigt wurde und von Joseph Whitworth selbst entwickelt wurde. Dieser Faden wiederholt fast das Rohr, da er an der Spitze einen Winkel von 55 Grad hat. Schrauben und Muttern mit diesem Gewinde passen nicht zu Zollbefestigungen aus Amerika und Kanada.

In diesem Artikel möchte ich nicht nur trockene Fakten über die Größe eines Zoll-Rohrgewindes mit Verweisen auf Standards und GOSTs angeben, sondern dem Leser auch eine interessante Tatsache über die Merkmale der Bezeichnung des letzteren vermitteln.

Jeder, der bereits auf Rohrgewinde gestoßen ist, war oft überrascht über die Nichtübereinstimmung des Außendurchmessers des Gewindes und seiner Bezeichnung. Zum Beispiel hat ein 1/2-Zoll-Gewinde einen Außendurchmesser von 20,95 mm, obwohl es logischerweise bei metrischen Gewinden 12,7 mm betragen sollte. Die Sache ist, dass in Zoll Gewinde tatsächlich die Bohrung des Rohrs und nicht den Außendurchmesser des Gewindes anzeigen. Gleichzeitig erhalten wir zur Größe des Lochs in der Rohrwand einen überschätzten Außendurchmesser, an den wir bei der Bezeichnung von metrischen Gewinden gewöhnt sind. Bedingt so genannt rohr Zoll  beträgt 33,249 mm, d. h. 25,4 + 3,92 + 3,92 (wobei 25,4 der Durchgang ist, 3,92 die Wände des Rohrs). Die Rohrwände werden basierend auf dem Arbeitsdruck für das Gewinde übernommen. Je nach Rohrdurchmesser nehmen sie auch entsprechend zu, da ein Rohr mit größerem Durchmesser bei gleichem Arbeitsdruck dickere Wände haben sollte als ein Rohr mit kleinerem Dimmer.

Rohrgewinde sind wie folgt unterteilt:

Zylindrisches Rohrgewinde

Dies ist ein Zollgewinde, das auf einem BSW-Gewinde (British Standard Whitworth) basiert und einem BSP-Gewinde (British Standard Pipe Thread) entspricht. Es hat vier Steigungswerte von 28,19,14,11 Gewinde pro Zoll. Es wird in Rohre bis Größe 6 "geschnitten, Rohre über 6" werden geschweißt.

Profilwinkel an der Spitze von 55 °, theoretische Profilhöhe H \u003d 0,960491P.

Standards:
GOST 6357-81 - Die Grundnormen der Austauschbarkeit.
Zylindrisches Rohrgewinde. ISO R228, EN 10226, DIN 259, BS 2779, JIS B 0202.

Legende: der Buchstabe G, der numerische Wert der Nennrohrbohrung in Zoll (Zoll), die Genauigkeitsklasse des durchschnittlichen Durchmessers (A, B) und die Buchstaben LH für das linke Gewinde. Beispielsweise wird ein Gewinde mit einem Nenndurchmesser von 1 1/4 ", Genauigkeitsklasse A - als G1 1/4-A bezeichnet. Denken Sie erneut daran, dass die Nenngewindegröße dem Abstand des Rohrs in Zoll entspricht. Der Außendurchmesser des Rohrs ist in ein gewisser Anteil bei dieser Größe bzw. mehr durch die Dicke der Rohrwände.

Bezeichnung der Gewindegröße des zylindrischen Rohres (G), Stufen und Nennwerte des Außen-, Mittel- und Innendurchmessers des Gewindes, mm

In der Technik werden drei Thread-Systeme angewendet: metrik, Zoll und Rohr.

Metrisches Gewinde  (Abb. 145, a) hat ein dreieckiges Profil an einer Spitze von 60 °.

Abb. 145. Gewindesysteme: a - metrisch, b - Zoll, c - Rohr

Es gibt sechs Arten von metrischen Threads: main und small -1; 2; 3; 4. und 5 .. Kleine Gewinde unterscheiden sich in der Steigung bei einem bestimmten Durchmesser, ausgedrückt in Millimetern. Metrische Gewinde sind mit dem Buchstaben M und Zahlen gekennzeichnet, die die Abmessung des Außendurchmessers und der Steigung kennzeichnen. Beispielsweise bezeichnet M42X4.5 eine metrische Basis mit einem Außendurchmesser von 42 mm und einem Abstand von 4,5 mm.

Feingewinde hat zusätzlich in der Bezeichnung eine Nummer, die die Gewindenummer angibt, zum Beispiel 2M20X1.75 - die zweite metrische Feinfeine, Außendurchmesser 20 mm, Steigung 1,75 mm.

Zollgewinde  (Abb. 145, b) hat an der Spitze einen Winkel von 55 °. Zollgewinde wird bei der Herstellung von Ersatzteilen für Maschinen mit Zollschnitten geschnitten und sollte nicht bei neuen Produkten geschnitten werden. Zollgewinde sind durch die Anzahl der Gewinde pro Zoll (1 ") Länge gekennzeichnet. Der Außendurchmesser eines Zollgewindes wird in Zoll gemessen.

Rohrgewinde(Abb. 145, c) Sie wird auf die gleiche Weise wie Zoll in Zoll gemessen und ist durch die Anzahl der Gewindegewinde pro 1 Zoll gekennzeichnet. Das Gewindeprofil hat einen Winkel von 55 °. Bei einem Rohrgewinde wird der Durchmesser des Rohrlochs üblicherweise als der Durchmesser angenommen, auf den seine Außenfläche geschnitten wird Schnitzen.

Die Oberseiten der Vorsprünge der Schraube und der Mutter mit Rohrgewinde bestehen aus flachen oder abgerundeten Abschnitten.

Ein flach geschnittenes Profil ist einfacher herzustellen und wird für Gewinde gewöhnlicher Rohrverbindungen verwendet. Rohrgewinde wird bezeichnet als: 1/4 "PIPE; 1/2" PIPE. usw. (Tab. 25).

Tabelle 25 Bezeichnung der Gewinde in den Zeichnungen

* Profil mit ebenen Eckpunkten (gerade Linie). ** Profil abgerundet.

Threads sind rechts und links; je nach Anzahl der Besuche - Ein-, Zwei-, Drei-Start und Mehrfach-Start.

Um die Anzahl der Gewindeanfänge zu bestimmen, schauen Sie einfach auf das Ende der Schraube oder Mutter und zählen Sie, wie viele Windungsenden darauf sind.

In der Regel haben alle Befestigungselemente (Bolzen, Schrauben, Schrauben usw.) ein einziges Gewinde.

Gewinde nach Maßsystem werden in metrische und Zoll unterteilt. Metrische und Zollgewinde werden in verwendet gewindeanschlüsse  und Schrägverzahnungen. Gewindeverbindungen werden als abnehmbare Verbindungen bezeichnet, die mit Gewindebefestigungen hergestellt werden - Bolzen, Schrauben, Muttern, Stehbolzen oder Gewinde, die direkt auf die zu verbindenden Teile aufgebracht werden.

Metrisches Gewinde (Abb. 1)

Es hat die Form eines gleichseitigen Dreiecks im Profil mit einem Scheitelwinkel von 60 °. Die Oberseiten der Vorsprünge der Gegenschraube und der Mutter sind abgeschnitten. Gekennzeichnet durch ein metrisches Gewinde mit einem Schneckendurchmesser in Millimetern und einer Gewindesteigung in Millimetern. Metrische Threads werden in großen und kleinen Schritten ausgeführt. Für das Hauptgewinde mit großer Steigung. Kleine Gewinde werden zum Einstellen, zum Schrauben von dünnwandigen sowie dynamisch belasteten Teilen verwendet. Ein metrisches Gewinde mit einer großen Steigung wird durch den Buchstaben M und eine Zahl angezeigt, die den Nenndurchmesser in Millimetern ausdrückt, beispielsweise M20. Für feine metrische Gewinde wird ein zusätzlicher Schritt angezeigt, z. B. M20x1,5.

Abb. 1 metrischer Thread

Zollgewinde (Abb. 2)

Das Zollgewinde (Abb. 2) hat im Profil das gleiche Aussehen wie das metrische Gewinde, jedoch einen Winkel an der Spitze von 55 ° (Whitworth-Gewinde ist der britische Standard BSW (Ww) und BSF), der Winkel an der Spitze beträgt 60 ° (amerikanischer Standard) UNC und UNF). Der Außendurchmesser eines Gewindes wird in Zoll (1 "\u003d 25,4 mm) gemessen - Striche (") geben einen Zoll an. Dieser Faden ist durch die Anzahl der Fäden pro Zoll gekennzeichnet. Der amerikanische Zollfaden wird mit großer (UNC) und kleiner (UNF) Steigung hergestellt.

Abb. 2 Zoll Gewinde

Größentabelle für Befestigungselemente für US-Zoll-UNC-Gewinde mit großer Steigung (60-Grad-Profilwinkel)

Faden

Der Thread kann intern und extern sein.

• Ein Außengewinde wird an Bolzen, Bolzen, Schrauben, Stiften und an verschiedenen anderen zylindrischen Teilen geschnitten;
• In Armaturen, Muttern, Flanschen, Stopfen, Maschinenteilen und metallstrukturen  Innengewinde abschneiden.

Abb. 3 Gewindeelemente

Die Hauptelemente der Gewinde sind in Abb. 1 dargestellt. 3 Dazu gehören folgende Elemente:

• gewindesteigung - der Abstand zwischen den Spitzen oder Basen zweier benachbarter Windungen;
• gewindetiefe  - der Abstand von der Oberseite des Fadens zu seiner Basis;
• gewindeprofilwinkel  - der Winkel zwischen den Seiten des Profils in der Ebene der Achse;
• außendurchmesser  - der größte Durchmesser des Gewindes der Schraube, gemessen an der Oberseite des Gewindes senkrecht zur Achse des Gewindes;
• innendurchmesser  - der Abstand, der dem Durchmesser des Zylinders entspricht, in dem das Gewinde geschraubt wird.

   Weitere Informationen zu Zollbefestigungen: