Как узнать шаг резьбы без инструмента

Как измерить резьбу

Время прочтения статьи: 10 минут

Любое резьбовое соединение образуется двумя элементами, один из которых имеет внутреннюю, а второй — наружную резьбу, например, болт и гайка, винт и монтажное отверстие в соединяемых деталях и т. д. Чтобы получить плотное и качественное соединение, геометрические параметры внутренней и наружной нарезки должны точно совпадать.

К основным таким параметрам относятся:

  • внутренний и наружный диаметр;
  • глубина;
  • шаг резьбы.

Поэтому при подборе крепежа для выполнения монтажных работ часто возникает вопрос, как измерить резьбу. Измерение диаметра и глубины нарезки обычно не представляет сложности. Более сложной задачей будет измерить шаг резьбы, а неправильный подбор деталей по этому параметру либо вообще не позволит закрутить их, либо значительно ухудшит качество соединения, сделав его фактически непригодным к эксплуатации.

Измерение резьбомером

Оптимальным вариантом, как правильно измерить резьбу, будет использование резьбомера. Это специальный инструмент для проведения измерения шага нарезки. Резьбомер представляет собой корпус, к которому крепятся щупы в виде тонких пластин с гребенкой. Форма гребенки точно соответствует стандартной резьбе с определенным шагом.

Различают следующие виды резьбомеров:

  • Метрические. Позволяют измерить шаг резьбы болта, гайки или другой детали с метрической нарезкой диаметром от 1 до 600 мм. Инструмент имеет до 20 измерительных пластин и позволяет определять шаг резьбы от 0,4 мм до 7 мм. Обозначается маркировкой «М60» на корпусе.
  • Дюймовые. Применяется, чтобы измерить дюймовую резьбу, которую обычно нарезают на трубах и деталях трубопроводов, а также иногда используют на крепежных элементах. Шаг дюймовой резьбы определяется по количеству нитей на один дюйм длины резьбовой части детали. Резьбомер комплектуется 17 измерительными пластинами с количеством витков от 4 до 28. Для маркировки инструмента применяется маркировка «Д55».
  • Универсальные. Комплектуются измерительными пластинами для метрической и дюймовой нарезки. Такие резьбомеры широко применяются в мастерских, где приходится одновременно работать с деталями как с метрической, так и с дюймовой резьбой.

Перед определением шага нужно измерить диаметр резьбы штангенциркулем. Это необходимо потому, что диапазон шагов может зависеть от диаметра.

Процесс измерения шага при помощи резьбомера предельно прост. К измеряемой резьбе прикладывают визуально подходящие пластины резьбомера. Методом подбора выбирается пластина, гребенка которой будет точно соответствовать измеряемой резьбе. Ее шаг будет соответствовать стандартному значению, указанному на маркировке измерительной пластины.

Проще всего таким способом измерить наружную резьбу. Если нужно определить шаг внутренней резьбы, то место измерение необходимо подсвечивать, чтобы точно определить плотное прилегание гребенки пластины резьбомера.

При измерении шага метрической резьбы искомый параметр получаем в миллиметрах. Если необходимо измерить шаг дюймовой резьбы, то его значение получаем в количестве витков на дюйм.

Измерение шага резьбы без резьбомера

Детали с наружной нарезкой

Часто необходимость определения шага резьбы возникает эпизодически, на один раз. И, конечно, в такой ситуации под рукой не оказывается резьбомера, а покупать его для разовых измерений не имеет смысла. Полезным будет узнать, как измерить шаг резьбы линейкой или штангенциркулем. Эти измерительные инструменты позволяют достаточно легко определить нужный параметр.

Проще всего измерить резьбу болта или другой детали с наружной нарезкой. При измерении метрической резьбы рекомендуется в первую очередь приложить линейку к детали с резьбой и постараться совместить миллиметровые деления ее шкалы с вершинами гребней резьбового профиля. Если они совпадают, значит, шаг составляет 1 мм. В противном случае придется провести несколько более сложные измерения.

Для определения шага резьбы нужно посчитать количество витков на участке стержня определенной длины, например, 10 мм или 20 мм. Для получения более точного результата рекомендуется проводить замеры на участке 20 мм. Необходимую длину отмеряют, приложив к стержню болта линейку, или при помощи штангенциркуля. Более точно будет измерить шаг резьбы болта штангенциркулем. На отмеренном участке подсчитывают количество витков. После этого длину участка необходимо разделить на полученное количество витков за минусом одного витка. В результате получаем значение шага резьбы.

При определении шага дюймовой нарезки необходимо отмерить длину стержня равную одному дюйму (25,4 мм). Для точности замера лучше использовать линейку или штангенциркуль с дюймовой шкалой. Количество витков на этом участке и будет шагом резьбы. Если длина резьбового участка меньше одного дюйма, то определить число витков нужно на участке в полдюйма (12,7 мм), после чего полученный результат умножить на 2.

Детали с внутренней нарезкой

Существует два способа, как измерить резьбу гайки или другой детали с внутренней нарезкой без резьбомера. Первый способ предусматривает подбор точно подходящего ответного болта с последующим измерением шага его резьбы. Если подобрать ответный болт не получается, то нужно воспользоваться полоской бумаги (это и есть способ № 2).

Ее следует прижать к резьбе так, чтобы на бумаге остался отпечаток профиля. Улучшить видимость рисок можно, проведя по граням маркером. После этого на бумаге нужно отметить линейкой расстояние между крайними рисками и посчитать количество витков. Затем полученное расстояние делят на количество витков минус один виток. Вместо бумаги для измерений по этому способу можно использовать карандаш, спичку или другое изделие из мягкой древесины подходящего размера, которое прижимают к резьбе.

Определение шага резьбы по диаметру

Определить шаг резьбы можно по стандартным таблицам. Предварительно нужно измерить диаметр резьбы болта или гайки. Для этого нужно воспользоваться штангенциркулем, который позволяет с высокой точностью определить размер. Точность замера должна составлять десятые доли миллиметра. После этого, используя полученное значение, можно найти в таблице соответствующий диаметру шаг резьбы.

Пример таблицы для резьб с наружным диаметром от 9,3 мм до 63,4 мм:

Как определить шаг резьбы: способы измерить его по формуле без резьбомера

Параметры крепежного элемента должны соответствовать действующим нагрузкам и обеспечивать надежность соединения. Рассмотрим, как правильно найти один из них при подборе болта – как определить шаг резьбы без резьбомера. Да, специализированные и точные инструменты далеко не всегда будут под рукой на практике, поэтому им нужна альтернатива: ею станут линейки и таблицы.

Этот показатель в обязательном порядке указывают непросто в расширенной технической документации, а в каждом чертеже. Почему именно ему уделяется столько внимания? Потому что он действительно важен: чем уже будет расстояние между витками, тем прочнее окажется стык (но и тем серьезнее будет напряжение от прикладываемых сил). А значит его нельзя бездумно уменьшать или увеличивать – задавая его, следует соблюдать баланс.

Понятие шага резьбы (с фото)

По сути, это дистанция между соседними нитками (одноименными боковыми сторонами) крепежа. Она очень наглядно показана на рисунке ниже:

Как мы уже выяснили, данный параметр в значительной степени влияет на качество соединения (которое одно из самых популярных и применяемых для всевозможных деталей). Поэтому просто необходимо находить его с достаточной точностью для каждого конкретного случая. Приблизительный результат можно выяснить при помощи метра или линейки. Чтобы получить максимально приближенные к фактическим результатам, следует судить не по одному витку, а просмотреть 10-20, по всей поверхности стержня. Значения лучше записывать в миллиметрах – при переводе в дюймы легче потерять несколько знаков после запятой.

Читайте также  Как использовать канифоль при пайке

ГОСТ и необходимость унификации

Долгое время производители выполняли теоретический расчет шага резьбы по своим методикам и изготавливали крепеж по собственным технологиям. При таком подходе соединительные элементы разных брендов часто оказывались несовместимыми или не обеспечивали подходящее качество стыка, из-за чего у пользователей часто возникали проблемы.

Особенные сложности появлялись при сборке машин, аппаратов и другого составного оборудования. Буквально каждый элемент приходилось отдельно маркировать, чтобы потом его можно было правильно разместить. Банальная профилактическая чистка орудий или станков, части которых поставлялись двумя заводами и больше, превращалась в настоящую пытку.

Поэтому с начала XX века всерьез озаботились вопросом стандартизации. К делу подошли с максимальной серьезностью, принимая во внимание даже опыт XII столетия, а точнее проверенную практикой формулу, гласящую, что расстояние между соседними витками должно равняться 20% диаметра стержня. Естественно, при этом учитывали, что в те далекие времена крепеж выполняли из дерева, и только через 20 лет стали стягивать наиболее нагруженные его точки шпильками и защищать гайками, выточенными из цельного куска особо прочной породы. Сегодня же актуальны совсем другие материалы, к которым предъявляются совершенно иные требования.

Информация к размышлению

Первый путь к стандартизации начали прокладывать именно в России: на Тульском заводе стали работать по чертежам Никиты Демидова, а проверять результаты – по предложенным им же калибрам. Это позволяло контролировать точность отливки и исполнения отдельных деталей.

Да, знаменитый промышленник не думал именно о шаге резьбы (как померить его или найти оптимальный), а стремился унифицировать производство в целом. И добился своего: в 1787 году комиссия при царской армии закупила 500 отечественных ружей и столько же английских. Проверяющие разобрали каждое из них, разложили элементы по их функциональному назначению и хорошенько перемешали каждую группу, после чего попробовали собрать. В случае с русскими моделями это удалось – пусть они и требовали притирки, но пристрелку в итоге прошли, – а вот гордость британских мастеров так и осталась грудой бесполезного железа.

Это послужило толчком к следующим событиям:

В каждом полку создали взвод, отвечающий за обслуживание вооружения, и он регулярно получал помеченные насечками расходники для замены вышедших из строя мелких элементов.

Во Франции в 1790 утвердили первую всеевропейскую основную систему мер, приняв в качестве единицы длины м и его «производные» – см и мм, которой пользуются и сегодня; Англия, кстати, осталась при своих дюймах и футах.

В СССР в 1924 введен первый ГОСТ на рассматриваемые соединения.

Метрические резьбы

Их название говорит о том, что все их параметры измеряются в м (мм), и сегодня это общепринятый и наиболее распространенный стандарт. Расстояние между витками является ключевым показателем, но величина двойного радиуса тоже важна.

Как определить шаг резьбы. Метрическая и дюймовая резьба

Резьба — виды, особенности, способы определения

Существуют различные типы резьбы: от художественной до машиностроительной. Последняя представляет собой винтовую нарезку, нанесенную по спирали на стержень с круглым сечением или на поверхность отверстия. В современном строительстве, машиностроении и даже быту наиболее распространенными считаются две резьбовые системы — метрическую и дюймовую.

На самом деле в международной системе существует огромное количество различных стандартов. Но в русскоязычных странах принято использовать стандарт метрической резьбы ISO DIN 13:1988 с углом наклона вершины профиля. Отечественные стандарты, определяющие данный тип резьбы, — ГОСТ 24705-2004 и ДСТУ ГОСТ 16093:2019.

Метрическая резьба

Главное отличие резьбы данного типа от подобных ей в том, что только в метрической резьбе угол профиля равняется 60° (существует еще резьба с углом 55° и 47°).

Метрическая резьба используется повсеместно, в том числе в метрическом крепеже. Из-за ее широчайшего применения потребовалось создать внушительное количество разновидностей, чтобы приспособить данную универсальную резьбу под различные ситуации.

Виды метрической резьбы

  1. Левая, правая.
  2. Однозаходная, двухзаходная, трехзаходная.
  3. Трапециодальная (классическая и упорная), прямоугольная, треугольная, круглая, цилиндрическая (трубная, коническая).
  4. Ленточная, модульная, питчевая и пр.

Левая и правая метрическая резьба

Виды метрической резьбы

Дюймовая резьба

Дюймовая резьба имеет угол профиля 55°. Главной единицей измерения дюймовой (имперской) системы, как не трудно догадаться, является дюйм. На письме он обозначается верхней кавычкой, стоящей без пробела сразу после числа: 2″.

Самыми известными стандартами дюймовой резьбы называют UNC и UNF.

Как определить шаг резьбы

Определить шаг резьбы нужно при выборе резьбонадрезного инструмента или сверла для пробуривания отверстия под элемент в какой-либо поверхности. Также необходимо тщательно подбирать друг к другу сопрягаемые элементы при организации болтового, винтового, шпилечного или иного разборного резьбового узла. Определить шаг резьбы можно различными способами.

  • Определение шага резьбы с помощью резьбомера (шаблона)

Такое название носит специальный инструмент, состоящий из специальных пластин (гребенок), на одной из сторон которой располагаются выступы, помогающие определить шаг резьбы. Пластины закреплены на одной или двух осях, объединенных в общем корпусе. Существуют отдельные шаблоны для метрической и дюймовой резьбы. Легко отличить их друг от друга помогает маркировка: на первых стоит знак 60°, на вторых — 55°.

Достоинство такого метода в том, что он является самым точным (при умелом обращении с инструментом). При производстве шаблонов используются специальные стали, не поддающиеся сжатию и расширению под влиянием различных температур. Это позволяет использовать резьбомеры практически в любых погодных условиях.

  • Определение шага резьбы с помощью линейки

Этот способ не может дать стопроцентного результата, но он прекрасно подходит для тех случаев, когда нет иного варианта решения поставленной задачи. Чтобы узнать число витков с помощью линейки, следует определить общую длину резьбового участка и посчитать количество витков на этом расстоянии. Далее требуется просто разделить длину на число подсчитанных нитей — ответ и будет полученным значением шага резьбы.

Этот способ может иметь иную модификацию. Если у вас есть кусок бумаги, то следует приложить его к резьбовому участку и сильно прижать. На получившемся отпечатке делают замер (с помощью линейки или иного измерительного инструмента) сразу нескольких участков: двух, трех или больше, — а после разделить длину выбранного участка на количество витков в ней. Процесс аналогичен описанному в предыдущем абзаце.

  • Определение шага резьбы с помощью штангенциркуля

Для этого следует произвести измерения так, как показано на рисунке. Полученное значение соотнести с тем, которое приводится в таблице, и узнать правильное значение шага для метрической или дюймовой системы соответственно.

Метрическая резьба. Шаг резьбы. Как измерить шаг резьбы

Метрическая резьба

Резьба — это вид поверхности с чередующимися выступами и впадинами. Существует несколько видов резьбы. Самые популярные – метрическая и дюймовая. В данной статье мы затронем только метрическую резьбу, так как она более распространенная.

Метрическая резьба является основным типом крепежной резьбы. Отличается она шагом и номинальным диаметром. Шаг резьбы равен расстоянию между двумя одинаковыми точками ближайших одноименных профилей, лежащих в одной плоскости. Не смотря на столь сложное определение, понять его очень легко — это расстояние между двух выступов резьбы.

Читайте также  Как прозвонить диод мультиметром на плате

В свою очередь, метрическая резьба согласно ГОСТ 8724-81 может быть с крупным (основным) или мелким шагом. Считается что шаг от 1 до 68 мм – крупный шаг, выше чем 68 мм – только мелкий шаг. Так же, следует отметить тот факт, что мелкий шах резьбы может быть разным при одном и том же диаметре стержня, а крупный имеет только одно значение.

Метрическая резьба имеет треугольный профиль с углом 60° и плоско срезанными вершинами. Диаметр и шаг резьбы выражены в милиметрах. Существует несколько стандартов на метрическую резьбу. Все-таки и в Европе, и в США чаще применяется метрическая резьба стандарта ISO. Метрическая обозначается буквой «М», за которой следует значение наружного диаметра резьбы и, после символа «×«, обозначение шага резьбы (например, М12×1,25).

Метрическая резьба с нормальным шагом обычно помечается буквой «М», за которой следует значение наружного диаметра резьбы, но шаг при этом не указывается (например М4, М6, М12). Как правило под резьбой ISO подразумевается именно резьба с нормальным (крупным) шагом.

Метрическая резьба с мелким шагом помечается той же буквой «М», но в обозначение номинала резьбы всегда включается размер шага в мм (например, М12×1,25). За рубежом она иногда (например, в заголовках таблиц) может обозначаться буквами «MF» (от «Fine» — «Мелкий»). Метрическая резьба с мелким шагом применяется только в специальных случаях, когда нормальная резьба по стандарту ISO по каким-либо причинам не устраивает разработчиков того или иного узла или агрегата.

Обычно мелкий шаг резьбы применяется в условиях небольшой вибрации или толчков. Таким образом, крепежи с мелким шагом часто используют в авиастроении и для скрепления высокоточных механизмов в машиностроении. Что касается обычного шага, то такие крепежи самые популярные и их эксплуатируют практически везде и повсеместно.

Шаг для основной и мелкой резьбы

Как определить шаг резьбы и ее размер

Метрические крепежные детали задаются с шагом резьбы вместо количества витков нитей. Шаг резьбы — это расстояние между ними. Резьба выражается в миллиметрах (измеряется по длине застежки). Например, шаг резьбы 1.5 означает, что расстояние между одной нитью и следующей составляет 1,5 мм. Более мелкие крепежные детали имеют тонкую резьбу, поэтому у них меньший шаг резьбы.

Измерение резьбомером

Точная идентификация резьбы на крепежной детали имеет решающее значение перед выбором и установкой правильных фитингов.

Как измерить резьбу:

  1. Использовать комбинированный штангенциркуль для измерения диаметра резьбы. Стоит взять во внимание, что резьба использованного фитинга может изнашиваться и искажаться, поэтому расчеты могут быть неточными.
  2. Применить резьбомер, чтобы определить количество резьб на дюйм. Для метрических соединений вычисляется расстояние между нитями. Для этого нужно поместить прибор на резьбу, пока он не будет плотно прилегать, а далее сопоставить свои измерения с диаграммой резьбы.
  3. Если порт расположен под углом, определить угол наклона с помощью угломера на уплотнительной поверхности. Осевая линия фитинга и калибра должна быть параллельной.

Используя комбинацию из трех инструментов, идентифицировать соединители легко. Применение штангенциркуля, резьбомера и угломера позволяет производить точные измерения большинства соединений.

Штангенциркуль используется для измерения диаметра наружной внутренней резьбы. При сопоставлении калибровочных измерений с диаграммами резьбы следует иметь в виду, что резьба на соединениях, которые были в эксплуатации, может быть изношена и искажена от использования. Это приводит к неточному сравнению с таблицами резьбы.

Для английских, британских и других европейских резьб измеритель шага обладает дюймовой шкалой. Однако для метрических деталей прибор будет определять расстояние между резьбами в миллиметрах.

Угломер используется путем его размещения на уплотнительной поверхности. Осевая линия фитингового конца и калибра должна быть параллельной. На английском языке система размеров резьбы и шаг (количество резьб на дюйм) задаются вместе с типом резьбы.

При использовании резьбомера его нужно выровнять по резьбе и убедиться, что он плотно прилегает к ней. Сопоставить измерение с резьбой, затем вычислить диаметр с помощью штангенциркуля.

Внутренние соединения измеряются путем вставки идентификационной части прибора в разъем на уплотнительной поверхности. Необходимо убедиться, что осевые линии соединения и угломера параллельны. Это позволит определить правильный угол.

С помощью указанных выше способов можно измерить шаг резьбы любого крепежа. Это можеть быть как гайка с фланцем и контрящим пластиковым вкладышем, так и шайба с внутренним конусом.

Измерение шага резьбы без резьбомера

Для метрических крепежных деталей шаг резьбы используется вместо дюймового показателя TPI. Расстояние также измеряется в миллиметрах.

Чтобы определить шаг резьбы, применяется штангенциркуль, с помощью которого вычисляется расстояние от вершины одной резьбы до следующей. Для этого используется формула М2 х 4 х 5 мм, где М2 относится к диаметру болта (в миллиметрах), т. е. 4 является шагом резьбы в миллиметрах, что означает, что он равняется 4 мм между каждым пиком резьбы, а 5М — это длина болта.

Шаг резьбы используется для измерения резьбы болта или гайки, чтобы убедиться в возможности их соединения. Если резьба болта и гайки отличается, они либо не захватывают, либо стирают резьбу, что приводит к непригодному соединению.

Мелкие резьбовые крепления имеют более плотную спиральную структуру и обычно менее выражены. Грубое резьбовое соединение имеет более крупные и глубокие резьбы. Это означает, что если резьба слегка повреждена, она все еще может работать. Большинство стандартных метрических крепежных деталей имеют тонкую и грубую резьбу. Идентифицировать каждый из них можно с помощью или шага резьбы.

В США и Великобритании крепежные детали обычно имеют резьбу с показателями от ¼ до 20 дюймов и ¼ до 28 дюймов. Чтобы определить, какая из этих нитей грубая, а какая — тонкая, просто нужно взять число TPI (20 и 28) и сравнить их.

Не стоит забывать, что грубая нить означает, что резьба больше, поэтому меньше будет в состоянии поместиться в пределах дюйма. Поэтому 20 означает, что это грубая нить, а 28 — тонкая нить. TPI и шаг резьбы будут меняться в зависимости от диаметра крепежной детали, поэтому не всегда значение будет равно 20 и 28.

Для метрических крепежных деталей аналогичные параметры будут представлены в виде M8 x 1.25 или M8 x 1. Для шага резьбы расстояние между двумя точками — это второе число, означающее, что чем больше число, тем меньше нитей. Отсюда следует, что M8 x 1.25 — это грубая резьба, а M8 x 1 — тонкая.

Как определить шаг резьбы по диаметру

Чтобы определить шаг резьбы, можно использовать стандартизированные таблицы. Предварительно требуется вычислить диаметр с помощью штангенциркуля. Полученный результат сравнивается с показателями в таблице, чтобы выявить соответствующий резьбовой шаг.