18.04.2011 А. Ф. Афанасьев Обновлено 11.08.12

Характеристика видов резьбы по дереву. Элементы резьбы. Терминология

Резьбу по дереву по ее виду и технике исполнения трудно разделить на строгие, отличающиеся друг от друга группы и дать им точное название или определение. Поэтому количество видов и подвидов резьбы по дереву в литературе еще не устоялось, также и названия имеют иногда синонимы, а иногда и противоречия. Для резчика по дереву это большого значения не имеет, он применяет тот или иной вид или прием резьбы в зависимости от своего художественного замысла. Наша задача здесь заключается в том, чтобы познакомить самодеятельного резчика с наиболее распространенными названиями видов резьбы и с их характеристикой.

Чаще всего резьбу подразделяют на пять-шесть видов: плосковыемчатая, плоскорельефная, рельефная, прорезная, скульптурная, комбинированная.

1. Плосковыемчатая резьба по названию происходит от двух характеристик: плоскость и выемки, сделанные на ней. Основной ее признак - контуры в виде выемок, которыми обрисовываются фигуры изображения, или иные, четко ограниченные выемки на поверхности. Она подразделяется на два подвида: геометрическую и контурную.

В ней изображаемые фигуры имеют геометрическую форму и выполняются, как правило, в виде прямолинейных и дугообразных элементов. К геометрической также относится резьба, где признак контурности может отсутствовать, но элементы резьбы носят явно выраженный геометрический характер: кубики, крестики, ромбики в виде выемок, ноготки, треугольники и т. д. (рис. 138).

(по рис. 138).

1. Треугольники - треугольные углубления. Сначала прорезается сквозная линия всех оснований треугольников с наклоном резака, затем делаются боковые срезы.

2. Треугольники с зубчиками . Средняя линия зубчика (линия надколки) делит угол между основанием треугольника и боковой стороной пополам.

3. Ромбы . Два ряда треугольников с сомкнутыми вершинами.

4. Цепочка . Два ряда треугольников с сомкнутыми основаниями.

5. Витейка . Мелкие треугольники в два ряда, как в ромбах, но со смещением одного ряда на полшага.

6. Змейка . Два ряда треугольников, как в витейке, но один ряд вдвинут в другой.

7. Елочка . Два ряда разных по размеру треугольников.

8. Елочка . Ряд маленьких треугольников п. 7 заменен на ноготки - полукруглые вырезы.

9. Куличики . Контуры ромбов - канавки; куличики - спаренные треугольники (бусы) долевого и поперечного расположения.

10. Сколышки . Комбинация треугольников, вписанных рядами в большой треугольник или ромб. Сначала прорезаются с наклоном резака сквозные линии контура, а затем - параллельные им линии.

11. Чешуйка прямая . Сначала прорезаются сквозные линии сетки без наклона резака, затем делаются вырезы сторон каждой чешуйки.

12. Глазки . С наклоном на обе стороны от средней линии делаются резаком сквозные прорезы, образующие грани выступающего ребра глазков. Потом делаются вырезы полукруглой стамеской.

13. Фонарики . Режутся канавки сетки, затем - одиночные глазки долевого и поперечного направлений. От глазков отходят прорезные поперечные канавки лучей.

14. Лесенка плоская . Треугольники, соединенные прорезными линиями поперек ленты.

Лесенка простая . Сначала делаются все надрезы с одной стороны.

Лесенка обрезная . Лента надрезается с обеих сторон, и сверху прорезается глубокая линия. Режется лесенка, затем она обрезается снизу.

15. Лесенка с зубчиками прямая . Сначала надкалываются зубчики, после чего режется лесенка.

Лесенка с зубчиками наклонная. Образует вид двухзаходной винтовой линии.

16. Кустики . Полуглазки в сочетании с бусами (спаренными треугольниками).

17. Соты . Сочетание рядов углублений в виде четырехугольной пирамиды вершиной вниз. Сначала прорезаются сквозные линии, параллельные сторонам ромба с наклоном резака в 50°. Потом вырезается каждый ромбик отдельно носком резака или ножа.

18. Кубики . Пересекающиеся лесенки. Резаком, с наклоном в 30°, режутся стороны ромба, затем, с наклоном в 50°, прорезаются более глубокие канавки одного и второго рядов попеременным приемом пяткой или носком вперед.

19. Сияние с зубчиками .

20. Сияние обрезное (по контуру).

Включает в себя виды резьбы, где контурная обрисовка изображаемых фигур линией-выемкой резко выражена (рис. 139). Чаще всего это бывают изобразительные мотивы: анималистические (фигуры животных) и растительные, но могут быть мотивы и геометрической формы (иногда нет резкой разницы между геометрической и контурной резьбой). Сюда же относится и контурная резьба в виде тонких, часто очень узорных линий, называемая гравировкой (см. рис. 141).

Плосковыемчатая резьба вследствие своей четкости и жесткости контуров применяется для декорирования слабо освещенных мест. В некоторых случаях геометрическая резьба при многократном повторении одинаковых элементов имеет интересную игру граней, создает кружевной узор.

	Рис. 141. Фрагменты скульптуры юноши (см. рис. 22) . Разновидность резьбы с подобранным фоном: а - мелкий, четкий рисунок резьбы выполнен контурной линией и усилен очень неглубокой выборкой и чеканкой фона (орнамент на груди скульптуры); б - рисунок резьбы выявлен неглубокой подборкой и чеканкой фона, на розетке выполнена разживка - тонкие канавки гравировки (подставка к скульптуре)
Рис. 139. Контурная резьба: а - дверей, б - фриза на карнизе мебели (фон тонирован)

2. . Название получила оттого, что фигуры изображения, оставаясь в основном плоскими, не только обрисованы выемкой по контуру, но и обработаны по краям, что создает иллюзию рельефа. Является развитием контурной резьбы. Подвиды этой резьбы следующие.

а) Резьба с заоваленными контурами (иногда ее называют резьбой с завальными контурами от слов «завалить», «закруглить»). Со стороны орнамента контурная линия (канавка) закругляется более круто, а со стороны фона - более полого. Это дает интересную игру светотени (рис. 140, б).

б) Заоваленная резьба с подушечным фоном - то же самое, что и заоваленная резьба, но фон ее нигде не остается плоским, иногда он несколько ниже уровня плоскости орнамента.

в) Заоваленная резьба с подобранным фоном . Контуры орнамента такой резьбы заовалены, а фон выбран (углублен) до плоскости так, что орнамент кажется наложенным на плоскость.

Иногда фон для контраста чеканится (см. рис. 140, г и 141).

г) Рельефно-заоваленная резьба . Фон резьбы заовален, но орнамент не плоский, а обработан рельефно (см. рис. 140).

3. Рельефная резьба . Рельефной называется резьба, где изображение является выпуклым по отношению к фону и полностью художественно обработано в пределах глубины фона. Рельеф называется вогнутым, если изображение углублено по отношению к фону. Рельефная резьба подразделяется на барельеф и горельеф.

а) Барельеф - низкий рельеф, в котором выпуклое изображение выступает над поверхностью фона не более чем на половину своего объема (см. рис. 1, 35).

б) Горельеф - высокий рельеф, в котором выпуклое изображение выступает над поверхностью фона более чем на половину своего объема (рис. 142).

- это резьба на деревянном слое любой формы, где элементы изображения взаимно связаны и вместо фона окружены прорезами. В зависимости от формы и обработки поверхности сквозную резьбу можно представить как плоскорельефную или рельефную, где удален фон.

Рельефную прорезную резьбу принято называть ажурной, особенно если она искусно и тонко сделана, как кружево («ажурная» в переводе с французского означает «сквозная») (см. рис. 86).

Если прорезная резьба наклеена или смонтирована каким-либо другим способом на поверхности основы (изделия), она называется накладной или наклейной
(см. рис. 88 и 13.

Это художественно обработанная со всех сторон объемная фигура, полностью или в основной массе оторванная от фона (см. рис. 38).

(рис. 143) - это резьба, включающая в себя детали или элементы основных видов резьбы, изложенных выше, а также иные формы, в том числе и перечисленные далее (см. также рис. 13, 21, 24). Резчик работает в основном в технике комбинированной резьбы.

К перечисленным видам резьбы добавим еще некоторые понятия и названия, встречающиеся в практике резьбы.

Рис. 143. Комбинированная резьба: а - резьба барельефная и плоскорельефная с подобранным фоном, с чеканкой и гравировкой на груди скульптуры юноши (см. рис. 22) ; б- сочетание барельефной резьбы с гравировкой и разживкой, а также с плоскорельефной резьбой на спинке стула

Применяется для украшения деревянных построек. Крупные формы и обозрение такой резьбы с расстояния оправдывают применение в качестве инструмента для ее выполнения топора, пилы, долот, стамесок, сверл, а также накладок из реек, дощечек и т. д. По исполнению может быть прорезной, рельефной, объемной (рис. 144).

Рис. 144. Орнаменты домовой резьбы: сверху - глухая домовая резьба, снизу - накладная резьба из реек (решетка) и досок, выполненных по профилю (показан поперечный разрез)

Чередование винтовых выступов и впадин, вырезаемых на поверхности вращения детали: цилиндрической, конической, сферической, купольной. Витье может выполняться в одну нитку, в две, три и более ниток (см. колонну на рис. 13, а также рис. 195 и 196).

Кривье - кривые, изогнутые детали, обработанные со всех сторон: ножки мебели, опоры, бра, консоли и др.

Профильные работы - вырезанные по контуру поделки или только снаружи, или и снаружи, и внутри: стенки и кронштейны полочек, спинки прялок и т. д. (рис. 145).

Глухая резьба - рельефная домовая резьба, выполненная не в виде накладной прорезной резьбы, а на целиковом материале (см. рис. 144) (по типу: отверстие не сквозное, а глухое).

Теперь познакомимся с некоторыми терминами, которые встречаются и в практике резьбы по дереву, и в специальной литературе.

Травянистое растение с фигурными листьями. В стилизованном виде акант применялся для декорирования в архитектуре и резьбе по дереву во все времена и в различных стилях (см. рис. 103).

1) древнеримский бог любви (соответствует греческому Эроту), изображавшийся в виде крылатого мальчика с луком и стрелами; 2) ангел; 3) изображение обнаженного ребенка в искусстве (рис. 146).

1) строительное искусство; 2) художественное выражение закономерностей строения или соединения деталей предмета (рис. 147, 148), например, соединение деревянных деталей шурупами и гвоздями будет нетектоническим, а на шипах или цапфах - тектоническим.

Атлант (аналогия: см. Кариатида):

1) в греческой мифологии титан Атлас, поддерживающий небесный свод;

2) мужская статуя в роли колонны в мебели или зданиях.

Элемент балюстрады (ограждения лестниц, террас, балконов) в виде резного столбика (рис. 149).

Рис. 146. Скульптура ребенка. Ракурс модели, варианты резьбы подставки и волос. Компактность и упрощенная форма скульптуры облегчает ее выполнение в дереве	Рис. 147. Принципиальный пример тектонически правильного (а) выбора направления волокон древесины при изготовлении или фанеровке вытянутых предметов и тектонически неправильное (б) решение
Рис. 148. Примеры тектонических соединений и облицовки деталей в резьбе: менее удачное (1) и более удачное (2) наращивание поля за счет облицовки шпоном. Долевое склеивание фанерок (3) оправдано, когда они берутся из одной пачки (кноля). Соединение полос шпона (4) через контрастные прожилки. Правильный (5) и неправильный (6) подбор древесины при вставке пробок или заплаток на месте сучков. Облицовка фанеркой скругленных углов (7). Облицовка прямых углов и цилиндрических поверхностей (8)
Рис. 149. Примеры резных и точеных балясин

1) кант, тонкая полоска из шаров и продолговатых элементов (рис. 150);

2) набор одинаковых элементов в резной полосе геометрической резьбы (см. рис. 138).

Круглый или прямолинейный растительный орнамент, иногда обвитый лентой, включающий фрукты, иные элементы (рис. 151).

Винтовая: линия, поверхность, резьба -
см. с 223 .

Выразительные искусства -
см. Пластические искусства.

Галтель (от нем. «выемка», «желобок»):
1) скругление внутренних или внешних углов;
2) профиль в форме желобка - см. Профиль;
3) столярный фигурный рубанок для выстругивания профиля галтели.

Столик на одной ножке (рис. 152).

Герма - четырехугольная колонна, завершающаяся скульптурой головы, первоначально - головой Гермеса.

Грифон - фантастическое животное: крылатый лев с головой орла (иногда льва), ушами лошади и спинным плавником рыбы. В декоративном искусстве встречается в видоизменениях.

Орнамент, в котором декоративные и изобразительные мотивы (растения, животные, маски, формы человека) представлены в причудливой форме (рис. 153, 154).

Профиль, состоящий из вогнутой и выгнутой дуги (см. рис. 161).

Рис. 153. Гротеск в плоскорельефной резьбе: справа - рисунок по римскому орнаменту, слева - домовая резьба	Рис. 154. «Сплетницы» - гротеск, сюжет для маркетри, плоскорельефной или барельефной резьбы
Рис. 161. Профили окантовочных реек, карнизов, гладких багетных кантов и других линейно вытянутых обрамлений: 1 - полувалик; 2 - четвертной валик; 3 - обратный полувалик (канавка); 4 - полочки; 5 - выкружка; б - гусек; 7 - каблучок

Стилизованное изображение рыбы в орнаменте, фризе и т. д. (рис. 155).

Фантастический образ крылатого, иногда многоголового огнедышащего змея (рис. 156).

Изобразительные искусства

Кабриоль - изогнутые мебельные ножки.

Калевка: 1) фигурный профиль; 2) фигурный рубанок для получения калевки.

(рис. 157 и рис. 36 вклейки) - небольшое овальное или круглое изображение с выпуклым рельефом, обычно из камня (с вогнутым рельефом - инталия, камеи и инталии называют геммами).

Рис. 155. Примеры стилизованного изображения дельфина в прикладном искусстве	Рис. 156. Примеры стилизованного изображения дракона: а - изображение дракона в эпоху Ренессанса; (б, в - драконы в парке Петродворца; г - один из парных драконов над дверью зала в большом дворце Петродворца
Рис. 157. Камея (увеличено). Слоновая кость, перламутр, золоченая бронза
Рис. 36. Барельеф с камеями

Каннелюры - вертикальные желобки на колонне или пилястре, примыкающие друг к другу.

Капитель колонны - верхняя выступающая часть колонны.

Кариатида (аналогия: см. Атлант) - колонна в форме женской статуи.

Горизонтальная выступающая полоса, часто фигурная или резная, защищающая сверху стену или окно от дождя, или полоса, делящая стену на пропорции. В мебели карниз делается на границе крышки и боковых стенок (рис. 158).

Кима (набегающая волна) - украшение в виде каймы на карнизе.

Выступ в стене; кронштейн, служащий опорой, а также для размещения на нем украшений. Примыкающий к стенке столик (рис. 41 вклейки).

(готика) - деталь в виде стилизованных листьев или цветов, образующих зубчатообразный вертикальный или наклонный фриз (рис. 159).

Рис. 158. Резьба карниза и гуська восьмиугольного цоколя на подставке для скульптуры юноши (см. рис. 22)	Рис. 41. Морской конек - консоль для полки (махагони)	Рис. 159. Примеры резного ступенчатого фриза, называемого краббом

Луковичная глава - также см. с. 221.

Маска: 1) в рисунке и живописи - лицо человека; 2) в архитектуре и резьбе - стилизованное или гротескное лицо или голова человека.

Маскарон - маска, декоративный рельеф в виде лица человека.

Геометрический орнамент, имеющий вид непрерывной кривой ломаной линии. Получил название от извилистой реки в Малой Азии (в настоящее время - река Б. Мендерес в Турции) (рис. 160).

Медальон: 1) изображение в круглом или овальном обрамлении; 2) круглая или овальная ювелирная коробочка для хранения портрета, реликвии.

Напильники - подразделяются по числу насечек на 1 см:

драчевые (4,5-12), личны?е (13-26), бархатные и надфили (42-80).

Неизобразительные искусства - см. Пластические искусства.

Овал, Овоид, Орнамент - см. с. 221 и с. 241 .

Патина: 1) пленка на поверхности изделия, образующаяся под действием атмосферы и времени или специальной обработкой; 2) налет на поверхности произведения искусства, говорящий о его благородной старине.

Пилястра - плоский вертикальный выступ стены.

Пластика: 1) то же, что скульптура; 2) лепка скульптуры из пластичного материала.

Пластические искусства - виды искусства, воспринимаемые зрением, называемые также пространственные искусства . Они делятся на изобразительные искусства (живопись, скульптура, графика, фотография), воспроизводящие реальный мир, и неизобразительные или выразительные искусства (архитектура, декоративно-прикладное искусство, художественное конструирование). Резкой разницы между этими частями пластического искусства нет. Такая область, как орнамент или плакат, пользуется как изобразительными, так и неизобразительными мотивами. В живописи и рисунке также встречаются элементы неизобразительного творчества. Резьба по дереву, маркетри, интарсия, относящиеся к пластическому искусству, могут примыкать как к одной, так и к другой его ветви, в зависимости от характера изображения и включаемых мотивов.

Пластичность - выразительность объемной формы; гармония, изящество.

1) вид лица или предмета сбоку; 2) то же, что силуэт, например профиль окна, ниши; 3) поперечное сечение длинной детали типа рейки, балки, карниза и т. д. (рис. 161).

Разживка - нанесение на резьбу, обычно плоскорельефную, дополнительных украшений в виде гравировки, канавок, сетки и др. Разживка всегда делается более мелко, чем линии контура (см. рис. 141 и 143).

Ленточный орнамент в виде узкой полоски (см. рис. 17).

Рис. 17. Резной ремешок - деталь рамы	Рис. 162. Рог изобилия в резьбе по дереву
Рис. 225. Стеки (а), кольца и петли (б) для работы с глиной и пластилином

1) в греческой мифологии рог козы Амалфеи, вскормившей своим молоком Зевса; обладал волшебным свойством давать все, что пожелает его владелец; 2) источник изобилия, богатства; 3) декоративный элемент всех стилей, начиная с древних римлян (рис. 162).

Сирена: 1) в греческой мифологии полуптица-полуженщина; сирены завлекали моряков своим пением и губили их.

Станковое искусство - род изобразительных искусств, произведения которых носят самостоятельный характер и не имеют прямого декоративного или утилитарного назначения (в живописи - картины, в скульптуре - статуи, бюсты, группы, станковые рельефы, в графике - эстампы, станковые рисунки). Название происходит от станка, на котором создаются произведения искусства: мольберт, скульптурный станок.

См. рис. 225.

Стела - вертикально стоящая каменная плита с надписью или изображением.

Стилизация: 1) свободное, с вольным трактованием, подражание какому-либо стилю; 2) обобщенное изображение реальных предметов, например с целью получения узоров (в орнаментах) или читаемых символов (в плакатах).

Стиль - общие черты художественного решения, а также творческого подхода в отдельном произведении искусства, или в произведениях отдельного автора, или целых эпох, художественных направлений и т. д.

См. рис. 104.

Текстура дерева, древесины - естественный рисунок породы дерева, обусловленный его анатомическим строением.

Тектоническая конструкция - см. Архитектоника.

Соединение двух реек рамы или каркаса под прямым углом со спиливанием каждого конца из них под углом 45° (рис. 163 и 164).

Рис. 104. Стусло для распиливания реек под прямым углом и под углом 45°
Рис. 163. Вязка брусков рамы на ус	Рис. 164. Вязка брусков рамы на ус примыканием

Фальц - прямоугольная выборка с тыльной стороны рамы, каркаса, доски щита. Квадратная выемка на половину толщины доски называется четверть (обычно служит для соединения досок друг с другом: сплачивание, настил).

Фестон - провисающая гирлянда из листьев, цветов, фруктов.

Наконечник колонны, сосуда, стойки в форме заостренной башенки (рис. 165 и 166).

1) тонкая доска или фанеpa, вставленная в паз дверной рамы, спинки стула и т. д.; 2) часть двери, пилястры, какого-либо поля, обведенная рамкой или углубленная. Филенки иногда бывают резными (рис. 167).

Рис. 165. Венчающая часть резного изделия (фиала)
Рис. 166. Ручка крышки в виде трех сплетенных хвостами дельфинов (сложная форма фиалы)	Рис. 167. Пример резной филенки, которая может быть использована как рама

Фриз - орнаментальная полоса, идущая по кромке мебели или стены.

Вспомогательные, подсобные материалы. В резьбе по дереву в фурнитуру могут входить: накладные металлические элементы декора, петли и накладки на замочные скважины дверей, ключи, застежки крышек альбомов и т. д. (рис. 168). Стиль и характер фурнитуры увязываются в композиции с резьбой.

Химера: 1) в греческой мифологии чудовище с головой и шеей льва, туловищем козы и хвостом дракона; порождение стоглавого огнедышащего чудовища Тифона и полуженщины-полузмеи Эхидны; 2) фантастическое чудовище.

Цезура - пропуск, интервал, пустота.

Цоколь - нижняя, выступающая опорная часть здания или массивная опора, заменяющая ножки в мебели (может быть и углубленной).

Рис. 168. Фурнитура как декор резных изделий и как вспомогательные детали: 1 - дверца на задней стороне миниатюрной рамки (см. рис. 30) ; 2- шарнирные петли из полоски бронзовой фольги (впрессовываются при склеивании на столярном клею двух заготовок дверцы из шпона); 3 - петля для подвески - бронзовая проволочка; 4 - запор - деталь из бронзовой пластинки. 5 - шарнирная петля во всю длину крышки шкатулки; материал: бронзовая фольга, спица. Изготовление: изгиб полоски фольги вдвое вокруг спицы-оси, пропил напильником в тисках пазов на одной половинке петли, разметка пазов второй половинки и их пропил, сборка с осью и обжим, засверливание отверстий, шлифовка и полировка; 6 - ушко для подвески картины с расширенным отверстием для прохода головки гвоздя и щелью для ее запора; ушко может быть повернуто относительно крепящего его шурупа для возможности поиска центра тяжести картины; 7 - скоба из проволоки с подвеской на крючок; имеется свобода маневрирования влево и вправо в поисках точки подвески; 8 - отверстие для подвески в самом изделии, выбранное резцом; наклон отверстия фиксирует шляпку гвоздя, протяженность в горизонтальном направлении позволяет правильно найти точку подвески; 9 - ушко со сквозным пазом для надевания на гвоздь со шляпкой; 10 - подвеска на один гвоздь наклонной рамы: длина верхнего шнура регулирует угол наклона рамы

Приветствую вас на моем блоге! Рассмотрим виды резьбы по металлу. В данном посте я хочу подробно рассмотреть что такое резьба виды, назначение и применение резьб различных конструкций и на разных поверхностях. Думаю будет интересно как матерым инженерам так и ученикам ВУЗов и СУЗов.

Резьба. История ее появления.

Резьба — что это и откуда она появилась. Об применении первых резьбовых деталях стало известно еще 4-5 веках до нашей эры. Поговаривают о наличии винтовых саморезов при строительстве храма Соломона 950-586 до н. э. Там винты могли применить при закреплении деревянных конструкций.

Стоит отметить низкое качество таких изделий. Винт изготавливался путем наматывания на него промасленной нитки, а гайка-втулка имела несколько (две) шпонки. Короче конструкция сомнительная. Виды резьбы по металлу в те далекие времена были ограничены несколькими типами.

Время шло и в начале 15 века началось обширное изготовление 3-х и 4-х первых метчиков для нарезки резьбы. Про них кстати можете почитать в моей статье . Там я рассмотрел основные конструкции метчика и его основные виды.

В 18 веке научились хорошо изготавливать и наружную резьбу, так как изобрели токарный станок, но об этом в следующих постах а сейчас по делу.

Виды резьбы по металлу. Назначение и применение.

В данном разделе мы рассмотрим основные виды резьбы по металлу. Постараюсь максимально подробно и доступно вам донести эту информацию. Оставайтесь со мной будет интересно.

1. Метрическая резьба.

Самый пожалуй распространенный вид резьбы в постсоветском пространстве и в европейском союзе. Все наши изделия как и европейские соединяются резьбовыми изделиями с метрическим исполнением. Как ее часто называют на заводе «нормальная» резьба. Как видите угол между гранями витка тут равен 60 градусов. Шаг соответственно может менять свое значение при необходимости. Но не забывайте, что в основном используют стандартные значения в зависимости от наружного диаметра.

2. Дюймовая резьба. Коническое исполнение.

Дюймовое исполнение как мы видим на рисунке выше имеет угол между гранями резьбы 55 градусов. Это далеко не все различия. Например стандартная резьба метрическая будет иметь обозначение М12х1.5. Значит наружный диаметр равен 12, а шаг резьбы 1,5 мм. В дюймовой это будет 12,5 и шаг 1/4 дюйма. Такие резьбы используют в основном жители США.

Если резьбовое соединение коническое, то резьба нарезается под углом φ. Такие резьбы используют для изготовления штуцеров в сантехнике и других подобных сферах требующих надежной герметизации.

3. Трубная резьба. Дюймовая. Коническая.

Для соединения различных труб используют такие виды резьбы по металлу. Резьбовое соединение может соединить трубы диаметром до 6 дюймов. Если вы решили соединить трубы наружный диаметр которых превышает 6 дюймов, то сварка вам в помощь. Большей просто не существует. Ну во всяком случае я не встречал.

Еще можно встретить такой вид соединений в коническом исполнении. Витки нарезаны под углом φ. Вот как она выглядит

4. Резьба упорная.

Упорной ее называют по тому, что как вы видите все витки наклонены в одном направлении. Похожа такая резьба больше на винт мясорубки. Применяется в системах которые испытывают очень большие нагрузки направленные в одном направлении. Это могут быть винты прессов или например крепление крюка крана. Если такая резьба выполнена с уклоном 55 и 45 градусов, то она является особо усиленной. Если 30 градусов, то это обычный представитель своего вида.

5. Резьба трапецеидальная.

Очень популярный вид резьбы по металлу. Используют очень широко в машиностроении и станкостроении. Изготавливают винты станков, на которых перемещаются суппорты и другие передвижные конструкции станка. Можно применять такую конструкцию резьбового вала в домкратах и силовых узлах.

6. Круглая резьба.

Применяется в основном при проектировании и изготовлении санитарно-технических изделий таких как вентили и краны в ванной. Такое исполнение обеспечивает необходимую герметичность и плавность хода. Применение такого вида резьбы по металлу используется не только в сантехнике, а например еще для переключения вентилей в оборудовании с применением жидкостей (СОЖ) под давлением.

Еще больше информации про резьбы можете найти вот на этом сайте .

Виды резьбы по металлу. Заключительная часть.

Сегодня мы с вами разобрались, что такое резьба и какие основные виды резьбы по металлу существуют на сегодняшний день. Как обычно для моих читателей я сделал подборку из двух программ для расчета размеров резьбы. И так две программы:

Программа для расчета размеров резьбы валов и отверстий.

Выбираете параметры резьбы, внутренняя или наружная, точность нажимаете на кнопочку «Показать результаты» и опа! В зеленой рамочке видим интересующие нас размеры.

Программа для расчета резьбы крюка. Выполнена в файле xsl.

Вводим значения в красной рамке и автоматически настроенные формулы завершают наши расчеты. Остается только перенести полученные данные на чертеж.

И как вводится можете их скачать совершенно бесплатно лишь поделившись этой статьей со своими друзьями.

А я на этом заканчиваю. Пойду детей спать укладывать. А вам всего хорошего!!!

С вами был Андрей!

по форме поверхности

по расположению на поверхности

по числу заходов

по направлению

по назначению

по профилю

по соответствию ГОСТ

цилиндрические

конические

наружные

внутренние

однозаходные

многозаходные

крепежные

треугольные

трапецеидальные

прямоугольные

стандартные

нестандартные

Цилиндрическая резьба – резьба, образованная на боковой поверхности прямого кругового цилиндра (рис.1).

Коническая резьба – резьба, образованная на боковой поверхности прямого кругового конуса (рис. 4).

Наружная резьба – резьба, образованная на стержне (рис. 1, 5).

Внутренняя резьба – резьба, образованная на отверстии (рис. 4).

Однозаходная резьба – резьба, образованная одним выступом резьбы (рис. 4,5).

Многозаходная резьба – резьба, образованная двумя или более выступами с равномерно расположенными заходами (рис. 1).

Правая резьба – резьба, у которой выступ, вращаясь по часовой стрелке, удаляется вдоль оси от наблюдателя (рис. 1, 4).

Левая резьба – резьба, у которой выступ, вращаясь против часовой стрелки, удаляется вдоль оси от наблюдателя (рис. 5).

Крепежные резьбы – резьбы, предназначенные для соединения деталей.

Ходовые резьбы – резьбы, с помощью которых вращательное движение преобразуется в возвратно-поступательное.

Стандартные резьбы – резьбы, все параметры которых определяются стандартами.

1.2. Виды резьб и их характеристика

Резьба метрическая цилиндрическая (ГОСТ 8724-81) - является основной крепежной резьбой, применяется также и в качестве ходовой резьбы. Профилем метрической резьбы является равносторонний треугольник (рис. 6а). Эта резьба может быть однозаходная и многозаходная, преимущественно правая, существует с крупным и мелким шагами, обозначается буквой . Все размеры измеряются в мм.

Резьба метрическая коническая (ГОСТ 25229-82) – имеет конусность 1:16, применяется в конических резьбовых соединениях, а также в соединениях наружной конической резьбы с внутренней цилиндрической резьбой, однозаходная, обозначается буквами
. Все размеры измеряются в мм.

Резьба трубная цилиндрическая (ГОСТ 6357-81) – имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом профиля 55 0 , вершины и впадины скруглены (рис. 6б). Обозначается буквой G . Применяется в трубопроводах и трубных соединениях.

Резьба трубная коническая (ГОСТ 6211-81) – имеет конусность 1:16. Наружная резьба обозначается буквой
, внутренняя резьба – буквами.

Трубные резьбы имеют одну особенность: их номинальный диаметр не соответствует действительному. Его числовой значение равно приблизительно внутреннему диаметру трубы, на которой эта резьба нарезана, измеренному в дюймах. Один дюйм = 25,4 мм. Трубные резьбы характеризуются целым числом шагов на участке резьбы длиной один дюйм.

Резьба коническая дюймовая (ГОСТ 6111-52) – имеет профиль в виде равностороннего треугольника, нарезается на конической поверхности с конусностью 1/16. Обозначается буквой
, измеряется в дюймах. Применяется для герметичных соединений в трубопроводах машин и станков, изготовленных ранее. В настоящее время вместо конической дюймовой резьбы используется метрическая коническая.

Резьба трапецеидальная – служит для передачи движения и усилий, может быть однозаходной (ГОСТ 9562-81) и многозаходной (ГОСТ 24739-81), правой и левой. Профилем трапецеидальной резьбы является равнобокая трапеция с углом профиля 30 0 (рис. 6в). Для каждого диаметра резьбы стандарт предусматривает несколько шагов. Обозначается буквами , измеряется в мм.

Резьба круглая – применяется на цоколях, патронах, предохранительных стеклах и светильниках (ГОСТ 8587–71), а также в санитарно-технической арматуре (ГОСТ 13536–68), имеет профиль, полученный сопряжением двух дуг одного радиуса (рис. 6д), обозначается буквами
, измеряется в мм.

Резьбы специальные – это резьбы, которые имеют стандартный профиль, а диаметр или шаг, отличный от стандартного. Обозначение таких резьб на чертеже начинается буквами .

Резьбы нестандартные – квадратная и прямоугольная – изготавливают по индивидуальным чертежам, на которых должны быть заданы все параметры резьбы (рис. 6е).

Размеры наиболее употребляемых стандартных резьб приведены в приложении 1.

Детали в машинах, механизмах, приборах, а также аппаратах и сооружениях каким-либо образом соединены друг с другом. Данные соединения выполняют различные функции, и разделяются, в первую очередь, на два типа: подвижные и неподвижные.

Соединение неподвижное — соединение деталей, обеспечивающее неизменность их взаимного положения при работе. Например, сварные, соединения с помощью крепежных изделий и др. Соединение подвижное — соединение, при котором детали имеют возможность относительного перемещения в рабочем состоянии. Например, зубчатое соединение.

Неподвижные и подвижные соединения, в свою очередь, подразделяются на разъемные и неразъемные в зависимости от возможности демонтажа соединения.

Соединение неразъемное — соединение, которое нельзя разъединить без нарушения формы деталей или их соединяющего элемента. Например, соединение сварное, паяное, заклепочное и др.

Соединение разъемное — соединение, которое можно многократно разъединять и соединять, не деформируя при этом ни соединяемые, ни крепежные детали. Например, резьбовое соединение болтом, винтом, клиновое, шпоночное, зубчатое, и др.

Данная статья посвящена обзору резьбовых соединений, с разнообразием которых приходится довольно часто сталкиваться в повседневной жизни.

Резьбовое соединение — соединение деталей при помощи резьбы. Все знают, что такое резьба, все ее видели. Многим так же известно, что резьбы отличаются между собой, так как они имеют разные размеры, шаг и так далее. Однако не многие представляют, чем это регламентировано, а также что существует не только привычная для нас метрическая резьба цилиндрической формы, но и многие другие ее виды.

1. Понятие резьбы

Резьбой называется поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности, другими словами, спираль с постоянным шагом, образованная на этой поверхности.

Рисунок 1 - Резьба

По назначению резьбы делятся на крепежные (в неподвижном соединении) и ходовые или кинематические (в подвижном соединении). Часто крепежные резьбы несут в себе вторую функцию — уплотнения резьбового соединения, обеспечения его герметичности, такие резьбы называются крепежно-уплотнительными. Еще существуют специальные резьбы, которые имеют специальное назначение.

В зависимости от формы поверхности, по которой нарезается резьба, она может быть цилиндрической или конической.

В зависимости от расположения поверхности резьба может быть наружной (нарезанная на стержне) или внутренней (нарезанная в отверстии).

В зависимости от формы профиля различают резьбу треугольную, трапециевидную, прямоугольную, круглую, специальную.

Треугольная резьба подразделяется на метрическую, трубную, коническую дюймовую, трапециевидная резьба — на трапецеидальную, упорную, упорную усиленную.

По величине шага различают резьбу крупную, мелкую и специальную.

По числу заходов резьбы делятся на однозаходные и многозаходные.

По направлению винтовой линии различают резьбу правую (нитка резьбы нарезается по часовой стрелке) и левую (нитка резьбы нарезается против часовой стрелки).

На Рисунке 2 вся классификация резьб представлена в виде диаграммы:

Рисунок 2 — Классификация резьб

Помимо вышеуказанной классификации все резьбы делятся на две группы: стандартные и нестандартные; у стандартных резьб все их параметры определяются ГОСТами. Основные параметры резьбы определены ГОСТ 11708-82. Это так называемые стандартные резьбы общего назначения. Помимо них, существует понятие специальной резьбы. Специальные резьбы — это резьбы со стандартным профилем, но отличающиеся от стандартных размеров диаметра или шага резьбы, и резьбы с нестандартным профилем. Нестандартные резьбы — квадратная и прямоугольная — изготовляются по индивидуальным чертежам, на которых заданы все параметры резьбы. (Подробнее в разделе 5. Эксплуатационное назначение резьбы и ее применение).

3. Профили и параметры резьбы

Профили резьбы характеризуются следующими особенностями:

. метрическая резьба имеет профиль в виде равностороннего треугольника с углом при вершине 60°. Выступы и впадины резьбы притуплены (ГОСТ 9150-2002).

Метрическая резьба бывает цилиндрической и конической.

. трубная резьба имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине 55°. Трубная резьба также может быть цилиндрической и конической.

. коническая дюймовая резьба имеет профиль в виде равностороннего треугольника.

Резьба дюймовая коническая

. круглая резьба имеет профиль в виде полуокружности.

. трапецеидальная резьба имеет профиль в виде равнобочной трапеции с углом 30° между боковыми сторонами.

. упорная резьба имеет профиль не равнобочной трапеции с углом наклона рабочей стороны 3° и нерабочей — 30°.

. прямоугольная резьба имеет профиль в виде прямоугольника. Резьба не стандартизована.

Резьба прямоугольная нестандартная

Параметры резьбы

Основными параметрами резьбы считаются:
Диаметр резьбы (d) — диаметр поверхности, на которой будет образована резьба.

Рисунок 3 — Наружный диаметр

Шаг резьбы (Р) — расстояние по линии, параллельной оси резьбы между средними точками ближайших одноименных боковых сторон профиля резьбы, лежащими в одной осевой плоскости по одну сторону от оси вращения (ГОСТ 11708-82).

Ход резьбы (Рh) — относительное осевое перемещение детали с резьбой за один оборот (360°), равное произведению nР, где n — число заходов резьбы. У однозаходной резьбы ход равен шагу. Резьбу, образованную движением одного профиля, называют однозаходной , образованную движением двух, трех и более одинаковых профилей, называют многозаходной (двух-, трехзаходной и т. д.). Иначе говоря, на болте и гайке одновременно нарезают не одну спираль, а две или три. Многозаходную резьбу часто применяют в высокоточном оборудовании, например, в фототехнике, чтобы однозначно позиционировать положение деталей при взаимном вращении. Такую резьбу можно отличить от обычной по двум или трем началам витков на торце.

Рисунок 4 — Шаг резьбы и ход резьбы

Резьбу характеризуют три диаметра: наружный d (D), внутренний d1(D1) и средний d2(D2). Диаметры наружной резьбы обозначают d, d1 и d2, а внутренней резьбы в отверстии — D, D1 и D2.

Рисунок 5 — Диаметры резьбы

• наружный (номинальный) диаметр d (D) — диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной (d) или впадин внутренней резьбы (D). Этот диаметр для большинства резьб является определяющим и входит в условное обозначение резьбы;
• средний диаметр d2(D2) — диаметр цилиндра, образующая которого пересекает профиль резьбы таким образом, что её отрезки, образованные при пересечении с канавкой, равны половине номинального шага резьбы;
• внутренний диаметр d1 (D1,), диаметр цилиндра, вписанного во впадины наружной (d1,) или вершины внутренней резьбы (D1).

Построение винтовой поверхности на чертеже — длительный и сложный процесс, поэтому на чертежах изделий резьба изображается условно, в соответствии с ГОСТ 2.311-68.На стержне резьбу изображают сплошными основными линиями по наружному диаметру и сплошными тонкими линиями — по внутреннему диаметру.

Рисунок 6 — Пример изображения резьбы на стержне и в отверстии

4. Обозначение резьбы

Обозначение резьбы обычно включает в себя буквенное обозначение типа резьбы и номинальный диаметр. Дополнительно в обозначении могут быть приведены шаг резьбы(или TPI - threads per inch — число витков на дюйм), число заходов для многозаходной резьбы, диаметр отверстия под резьбу, направление (левое, правое).

Метрическая резьба - с шагом и основными параметрами резьбы в миллиметрах. Имеет широкое применение с номинальным диаметром от 1 до 600 мм и шагом 0,25 до 6 мм. Резьба метрическая является основной крепежной резьбой. Это резьба однозаходная, преимущественно правая, с крупным или мелким шагом. В обозначение метрической резьбы входят буква М и номинальный диаметр резьбы, причем крупный шаг не указывают: М5; М56. Для резьбы с мелким шагом дополнительно указывают шаг резьбы М5×0,5; М56×2. В конце условного обозначения левой резьбы ставят буквы LH, например: М5LH; М56×2 LH. В обозначении резьбы также указывают класс точности: М5-6g.

Пример обозначения:

М 30 — метрическая резьба с наружным диаметром 30 мм и крупным шагом резьбы;

М 30×1,5 — метрическая резьба с наружным диаметром 30 мм, мелким шагом 1,5 мм.

Хоть метрические резьбы и не нашли широкого применения в уплотняемых соединениях, однако такая возможность заложена в стандарты. Это резьбы метрические коническая и цилиндрическая.

Метрическая коническая резьба выполняется с конусностью 1:16 и номинальным диаметром от 6 до 60 мм по ГОСТ 25229-82 (СТ СЭВ 304-76). Она предназначается для самоуплотняемых конических резьбовых соединений, а также для соединений наружной конической резьбы с внутренней цилиндрической резьбой, имеющей номинальный профиль по ГОСТ 9150-2002. В обозначение метрической конической резьбы входят вид резьбы (буквы МК), номинальный диаметр резьбы, шаг резьбы. В конце условного обозначения левой резьбы ставят буквы LH.

Пример обозначения:

МК 30×2 LН - левая метрическая коническая резьба с наружным диаметром 30 мм, шагом резьбы 2 мм.

Метрическая цилиндрическая резьба (с профилем) основана на метрической резьбе (М) с номинальным диаметром от 1,6 до 200 мм и углом профиля при вершине 60°. Главное ее отличие в винте, который имеет увеличенный радиус впадины на резьбе (от 0,15011P до 0,180424P), что придает резьбовому соединению на основе цилиндрической метрической резьбы более высокие жаростойкие и усталостные качества. Обозначается метрическая цилиндрическая резьба буквами MJ, далее идет числовое значение номинального диаметра резьбы в миллиметрах, числовое значение шага, поле допуска среднего диаметра и поле допуска диаметра выступов.

Внутренняя резьба MJ совместима с внешней резьбой M при совпадении номинального диаметра и шага, т. е. в гайку с такой резьбой можно закрутить обычный метрический винт.

Пример обозначения:

MJ6×1-4h6h — наружная резьба на поверхности вала с номинальным диаметром 6 мм, шагом 1 мм, полем допуска среднего диаметра 4h и полем допуска диаметра выступов 6h.

Отличия дюймовой резьбы от метрической в том, что угол при вершине резьбы у них составляет 55 градусов для стандартов британцев BSW (Ww) и BSF или 60 градусам (как и в метрической) в американской системе (UNC и UNF), а шаг резьбы вычисляется как соотношение числа витков резьбы на дюйм длины резьбы. Совместить метрические и дюймовые резьбы не представляется возможным, поэтому в странах с метрической системой применение находят только трубные дюймовые резьбы.

У дюймовой резьбы все параметры резьбы выражены в дюймах(чаще всего обозначается двойным штрихом, ставящимся сразу за числовым значением, например, 3» = 3 дюйма), шаг резьбы в долях дюйма (дюйм=2,54 см). Для трубной дюймовой резьбы размер в дюймах обозначает не величину резьбы, а условный просвет в трубе, тогда как наружный диаметр на самом деле существенно больше. Особенностью трубной резьбы является как раз тот факт, что она учитывает толщину стенок трубы, которые могут быть толще или тоньше в зависимости от материала изготовления и рабочего давления, на которое рассчитаны трубы. Поэтому дюймовый стандарт трубных резьб понятен и принят во всем мире как исключение из метрических правил.

Диаметры дюймовых резьб — это не единственный параметр, который важен при выборе труб. Необходимо учитывать: глубину резьбы, шаг резьбы, наружный и внутренний диаметр, угол профиля резьбы. Стоит обратить внимание, что шаг резьбы в этом случае рассчитывается не в дюймах и даже не в миллиметрах, а в нитках. Под ниткой понимается нарезанная канавка. Поэтому расчет ведется исходя из того, сколько канавок нарезано на одном дюймовом мерном отрезке трубы. Скажем, обычные водопроводы имеют только две разновидности шага резьбы: на 14 ниток, что соответствует метрическому шагу на 1,8 мм, и на 11 ниток — метрический шагу в 2,31 мм.

В Таблице 2 приведены основные отличия« дюймовой» и «трубной» цилиндрических резьб по отношению к «метрической» резьбе для наиболее распространенных размеров вышеобозначенных резьб.

Резьбы, обозначенные *по возможности не применять.

Естественно, такие своеобразные стандарты расчета диаметра и шага только лишь вносят сумятицу в определение нужных величин. Поэтому были разработаны таблицы для определения числа ниток и диаметра труб при наличии дюймовой резьбы. Кроме того, на любой упаковке всегда указано ее значение и стандарт. Но все равно данные носят приблизительный характер, и никогда не стоит исключать возможную погрешность.

*При определении размера предпочтение необходимо давать значениям ряда 1.

Имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине 55°, вершины и впадины скруглены (ГОСТ 6357-81).

Условное обозначение резьбы состоит из буквы G, обозначения номинального диаметра резьбы в дюймах, и класса точности среднего диаметра. Для левой резьбы обозначение дополняется буквами LH.

Пример обозначения:

G 1 1/2-A - трубная цилиндрическая резьба с размером 1 1/2», класс точности А;

1/4-20 BSP - трубная цилиндрическая резьба Витворта по стандарту B. S.93(Англия).
имеет профиль, аналогичный профилю резьбы трубной цилиндрической. Возможно соединение труб, имеющих коническую резьбу (конусность 1:16), с изделиями, имеющими трубную цилиндрическую резьбу ГОСТ 6211-81.

Условное обозначение резьбы состоит из букв R, размера номинального диаметра в дюймах. Обозначение Rc используют для трубной конической внутренней резьбы. Условное обозначение левой резьбы дополняется буквами LH.

Пример обозначения:
R 1 1/2 — резьба трубная коническая наружная с размером 1 1/2»;
R 1 1/2 LH - резьба трубная коническая наружная левая;

Rс 1/2 — резьба трубная коническая внутренняя;

BSPT 1 1/2 -резьба коническая трубная внутренняя по стандарту B. S.93(Англия).

С углом профиля 60° ГОСТ 6111-52 нарезается на конической поверхности с конусностью 1:16.

Обозначение состоит из буквы К и размера резьбы в дюймах с указанием размерности, наносится на полке линии-выноски, как и у трубных резьб. Пример обозначения:
К 3/4″ по ГОСТ 6111-52. 3/8-18 NPT обозначение по ANSI/ASME B 1.20.1 (США).

Служит для передачи движения и усилий. Профиль трапецеидальной резьбы — равнобокая трапеция с углом между боковыми сторонами 30°. Для каждого диаметра резьба может быть однозаходной и многозаходной, правой и левой ГОСТ 9484-81.

Основные размеры, диаметры, шаги, допуски однозаходной резьбы стандартизованы соответственно ГОСТ 24737-81, 24738-81, 9562-81. Для многозаходной резьбы эти параметры находятся в ГОСТ 24739-81.

Условное обозначение однозаходной резьбы состоит из букв Тr, значения номинального диаметра резьбы, шага, поля допуска.

Пример обозначения:

Тr 40×6-8е — трапецеидальная однозаходная наружная резьба диаметром 40 мм с шагом 6 мм; Тr 40×6-8е-85 — то же длина свинчивания 85 мм;

Тr 40×6LH-7Н - то же для внутренней левой.

В условное обозначение многозаходной резьбы добавляется числовое значение хода:

Тr 20×8(Р4)-8е — трапецеидальная многозаходная наружная резьба диаметром 20 мм с ходом 8 мм и шагом 4 мм.

Имеет профиль неравнобокой трапеции. Впадины профиля закруглены, для каждого диаметра имеется три различных шага. Служит для передачи движения с большими осевыми нагрузками ГОСТ 10177-82.

Упорные резьбы обозначаются буквами S, затем указывают номинальный диаметр резьбы в миллиметрах, шаг резьбы (ход и шаг, если эта резьба многозаходная), направление резьбы (для правой резьбы не указывают, для левой буквами LH), и класс точности резьбы.

Пример обозначения:

S 80×10 — упорная резьба однозаходная с наружным диаметром 80 мм и шагом 10 мм;

S 80×20(Р10) — упорная резьба двухзаходная с наружным диаметром 80 мм, ходом 20 мм и шагом 10 мм.

Специальную резьбу со стандартным профилем, но нестандартным шагом или диаметром, обозначают: Сп М40×1,5 — 6g.

Резьба прямоугольная (квадратная) . Резьба с прямоугольным (или квадратным) нестандартным профилем, поэтому все ее размеры указываются на чертеже. Применяется для передачи движения тяжело нагруженных подвижных резьбовых соединений. Обычно выполняется на грузовых и ходовых винтах.

Имеет профиль, полученный сопряжением двух дуг одного радиуса. ГОСТ 13536-68 определяет профиль, основные размеры и допуски круглой резьбы. Эту резьбу применяют для шпинделей вентилей смесителей и туалетных кранов ГОСТ 19681-94 и водопроводных кранов. Предусмотрен только один диаметр d = 7 мм и шаг Р = 2,54 мм.

Пример обозначения:

Кр 7×2,54 ГОСТ 13536-68, где 2,54 — шаг резьбы в мм, 12 — номинальный диаметр резьбы в мм.

Аналогичный профиль имеет резьба круглая(но для диаметров 8…200 мм) по СТ СЭВ 3293-81, введенному в действие непосредственно в качестве Государственного стандарта. Резьба применяется для крюков подъемных кранов, а также в условиях воздействия агрессивной среды.

Пример обозначения:

Rd 16 — резьба круглая с наружным диаметром 16 мм; Rd 16LH - резьба круглая с диаметром 16 мм, левая.

5. Эксплуатационное назначение резьбы и ее применение

Резьбовые соединения широко распространены в машиностроении(в большинстве современных машин свыше 60% всех деталей имеют резьбы). По эксплуатационному назначению различают резьбы общего применения и специальные , предназначенные для соединения одного типа деталей определѐнного механизма. К первой группе относятся резьбы:

1.) Крепѐжные - метрическая , дюймовая , применяемые для разъѐмного соединения деталей машин. Основное их назначение — обеспечение полное и надежное соединение деталей при различных нагрузках и при различном температурном режиме в процессе длительной эксплуатации.

2.) Ходовые или кинематические - трапецеидальная и прямоугольная , применяемые для ходовых винтов, винтов суппортов станков и столов измерительных приборов и т. п. Основное их назначение — обеспечение точного перемещения при наименьшем трении, а для прямоугольной резьбы также исключение самоотвинчивания под действием приложенной силы; Упорная (в прессах и домкратах) и круглая, предназначенные для преобразования вращательного движения в прямолинейное перемещение. Они воспринимают большие усилия при сравнительно малых скоростях движения. Основное их назначение — обеспечение плавности вращения и высокой нагрузочной способности (для точных микрометрических приборов применяют метрическую резьбу повышенной точности). Круглая резьба широко применяется для водопроводных кранов по ГОСТ 20275-74 и в таких элементах как смесители, краны, вентили, шпиндели по ГОСТ 19681-94 (Арматура санитарно- техническая водоразборная).

3.) Крепежно-уплотнительные (Трубные и арматурные) - трубная цилиндрическая и коническая , метрическая дюймовая и коническая , применяемые для трубопроводов и арматуры, основное их назначение — обеспечение герметичности соединений (без учета ударных нагрузок) при невысоких давлениях.

Трубную цилиндрическую резьбу по ГОСТ 6357-81 применяют на водогазопроводных трубах, частях для их соединения (муфтах, угольниках, крестовинах и т. д.), трубопроводной арматуре (задвижках, клапанах и т. д.).

Трубную коническую резьбу по ГОСТ 6211-81 применяют в соединениях труб при больших давлениях и температуре(в вентилях и газовых баллонах), когда требуется повышенная герметичность соединения.

Отнесенная ко второй группе , специальная резьба имеет специальное назначение и применяется в отдельных специализированных отраслях производства. К ним можно отнести следующие:

1.) метрическая тугая резьба - резьба, выполненная на стержне (на шпильке) и в отверстии (в гнезде) по наибольшим предельным размерам; предназначена для образования резьбовых соединений с натягом.

2.) метрическая резьба с зазорами - резьба, необходимая для обеспечения легкой свинчиваемости и развинчиваемости резьбовых соединений деталей, работающих при высоких температурах, когда создаются условия для схватывания (сращивания) окисных пленок, которыми покрыта поверхность резьбы.

3.) часовая резьба (метрическая) - резьба, применяемая в часовой промышленности (диаметры от 0,25 до 0,9 мм).

4.) резьба для микроскопов - резьба, предназначена для соединения тубуса с объективом; имеет два размера:

4.1) дюймовая — диаметр 4/5""(20,270 мм) и шаг 0,705 мм (36 ниток на 1"");

4.2) метрическая — диаметр 27 мм, шаг 0,75 мм;

5) окулярная многозаходная резьба - рекомендуемая для оптических приборов; профиль резьбы — равнобочная трапеция с углом 60° .

Эксплуатационные требования к резьбам зависят от назначения резьбового соединения. Общими для всех резьб являются требования долговечности и свинчиваемости без подгонки независимо изготовленных резьбовых деталей при сохранении эксплуатационных качеств соединений. Резюмируя вкратце основные применяемые резьбы по эксплуатационному назначению можно вывести в виде следующей таблицы:

6.Определение размера резьбы

Как правило резьба на разных фитингах выглядит похоже что затрудняет визуальное определение типа резьбы. Резьба на фитингах определяется путем замера основных параметров резьбомером и штангенциркулем и сравнением полученных результатов с таблицей резьбы.

Рисунок 7 — Измерение параметров резьбы

Существует два вида резьбомеров: с клеймом М 60о — для метрических резьб с углом профиля 60о и с клеймом Д 55о — для дюймовой и трубной резьб с углом профиля 55о. На каждой гребенке резьбомера для метрических резьб выбита цифра указывающая шаг резьбы в мм для дюймовых и трубных резьб — число шагов на длине 25,4 мм (1» = 25,4 мм).

7.Способы нарезания резьбы

Основными методами изготовления резьб являются:

• нарезание их резцами и гребенками на токарных станках;
• нарезание метчиками плашками резьбонарезными головками;
• холодное и горячее накатывание при помощи плоских или круглых накатных плашек;
• фрезерование с помощью специальных резьбовых фрез;
• шлифование абразивными кругами.

Выбор метода получения резьбы зависит от типа производства размеров резьбы ее точности материала заготовки и т. д.

Рисунок 8 — Резьбонарезной инструмент

1.Нарезание резьбы резцами. С помощью резьбовых резцов и гребенок на токарно-винторезных станках нарезают резьбу как наружную так и внутреннюю (внутренняя резьба начиная с диаметра 12 мм и выше). Способ нарезания резьбы резцами характеризуется относительно невысокой производительностью поэтому в настоящее время он применяется в основном в мелкосерийном и индивидуальном производстве а также при создании точных винтов калибров ходовых винтов и т. д. Достоинством этого способа является простота режущего инструмента и сравнительно высокая точность получаемой резьбы.

2.Нарезание резьбы плашками и метчиками. Плашки по своим конструктивным особенностям делятся на круглые и раздвижные. Круглые плашки применяемые на монтажных заготовительных и других работах предназначены для нарезания наружной резьбы диаметром до 52 мм в один проход. Для более крупной резьбы применяют плашки особой конструкции которые фактически служат лишь для зачистки резьбы после предварительной нарезки ее другими инструментами. Раздвижные плашки состоят из двух половин постепенно сближающихся в процессе резания. Метчик представляет собой стальной стержень с резьбой разделенный продольными прямыми или винтовыми канавками образующими режущие кромки. Эти же канавки служат для выхода стружки. По способу применения метчики разделяются на ручные и машинные.

3.Накатывание резьбы. Основной промышленный метод изготовления резьбы в настоящее время — накатка на специальных резьбонакатных станках. Деталь зажимается в тисках. В этом случае при большой производительности обеспечивается получение высокого качества изделия (формы размеров и шероховатости поверхности). Процесс накатывания резьбы заключается в создании резьбы на поверхности детали без снятия стружки за счет пластической деформации поверхности обрабатываемой детали. Схематически это выглядит так. Деталь прокатывают между двумя плоскими плашками или цилиндрическими роликами имеющими резьбовой профиль и на стержне выдавливается резьба такого же профиля. Наибольший диаметр накатываемой резьбы 25 мм наименьший 1 мм; длина накатываемой резьбы 60…80 мм.

4.Фрезерование резьбы. Фрезерование наружной и внутренней резьбы производится на специальных резьбофрезерных станках. В этом случае вращающаяся гребенчатая фреза при радиальной подаче врезается в тело детали и фрезерует резьбу на ее поверхности. Периодически происходит осевое перемещение детали или фрезы от специального копира на величину равную шагу резьбы за время одного оборота детали.

5. Шлифование точной резьбы. Шлифование как способ создания резьбы применяется главным образом для получения точной резьбы на сравнительно коротких резьбовых деталях например резьбовых пробках — калибрах резьбовых роликах и т. д. Суть процесса заключается в том что шлифовальный круг расположенный к детали под углом подъема резьбы при быстром вращении и при одновременном медленном вращении детали с подачей вдоль оси на величину шага резьбы за один оборот вырезает (вышлифовывает) часть поверхности детали. В зависимости от конструкции станка и ряда других факторов резьба шлифуется за два-четыре и более прохода.

8.Типы иностранных резьб

В мире применяется несколько заслуженных уважаемых стандартов таких стран как Великобритания (BS), Германия (DIN), Франция (NF), Япония (JIS), США (UNC). Основными причинами их отличия между собой являются традиционно разные системы мер и способы задания размеров резьб в разных странах а также особенные области применения резьб. Однако за прошедшее столетие сильно утвердил свои позиции в мире метрический стандарт ISO - International Organization for Standardization (Международная Организация по Стандартизации), что в свою очередь способствовало взаимному пониманию технических специалистов.

К наиболее распространенным типам иностранных резьб относятся:

• Метрическая ISO
• Резьба Витворта (Whitword Thread)
• Трапециедальная резьба
• Круглая резьба
• Упорная резьба

Приведенная сводная таблица описывает соответствие более чем двадцати видов резьб (общемашиностроительного нефтяного и газового сортаментов), и отсылает к нормативно-техническим документам отечественным и зарубежным регламентирующим эту сферу.

Поскольку вышеуказанная Таблица 8 дает только общее представление об изобилии разного вида резьб и регламентирующих их документов а большой объем данных не позволяет в полной мере сопоставить и сравнить резьбы отечественных и зарубежных стандартов рассмотрим для примера соответствие различных типов треугольной резьбы которая чаще других встречается в общем машиностроении.

и муфты к ним. Технические условия»

ОСТ НКТП 1260 «Резьба дюймовая с углом профиля 55 градусов»

Детали, имеющие некое подобие резьбы, известны ещё со времён древнегреческого философа и математика Архимеда (Ἀρχιμήδης - с древнегреческого "главный советник") , жившего в г.Сиракузы на греческом тогда острове Сицилия. Очень редкие, единичные болты, похожие на современные, встречаются в конструкции дверных петель в домах относимых современной официальной историей к Древнему Риму. Это, вроде бы, понятно, говорят современные историки и археологи-реконструкторы: выковать или нанести другим способом вручную винтовую резьбу на деталь крайне сложно и неоправданно трудоёмко - практичнее использовать заклёпки или склейку/сварку/пайку. Собственно, болты и винты с резьбой, идентичные современным, встречаются в старинных механических часах сложной и изящной конструкции и в печатных станках происхождение которых доподлинно неизвестно, но датируемых официальными научными работниками ХV веком, что сомнительно, так как в часах много очень мелких винтов изготовить которые вручную практически невозможно, а первый резьбонарезной станок, по версии тех же официальных историков, изобретен французским умельцем Жаком Бессоном около 100 лет спустя - в 1568 году. Станок приводился в действие ножной педалью. На обрабатываемую заготовку нарезалась резьба с помощью резца, перемещающегося ходовым винтом. В станке была заложена координация поступательного движения резца и вращения заготовки, что достигались с помощью системы шкивов. Только с его появлением стало удобно и возможно широко применять разъёмные соединения "Болт+Гайка", удобство которых заключается в многократной сборке-разборке без потери функциональных качеств.

С конца XVIII века (как было ещё ранее - непонятно) резьбы больших размеров на детали наносились горячей ковкой: по горячей заготовке болта кузнецы ударяли специальным профильным ковочным штампом, молотом или другим формообразующим специальным инструментом. Нарезка более мелких резьб производилась на примитивных токарных станках. Режущие инструменты при этом мастеру приходилось удерживать вручную, поэтому получить одинаковую резьбу постоянного профиля не удавалось. Вследствие этого, болт с гайкой изготавливались парно, и к другому болту данная гайка не подошла бы ― такие резьбовые соединения хранились в свинченном состоянии вплоть до момента их применения.

Настоящий прорыв в изготовлении и применении резьбовых крепёжных деталей связан с Индустриальной революцией, начавшейся в той же последней трети XVIII века в Великобритании. Характерной чертой Индустриальной революции является стремительный рост производительных сил на базе крупной машинной индустрии. Большое количество машин требовало огромного количества крепежа для их производства. Многие известные технические изобретения того времени основаны на применении резьбовых крепежных элементов. Среди них изобретенная Джеймсом Харгривсом прядильная машина периодического прядения и хлопкоочистительная машина Эли Уитни. Также огромными потребителями резьбового крепежа стали растущие с невероятной скоростью железные дороги.

Так как первоначально широкое развитие и распространение резьбовые детали получили в Великой Британии, то и размерность параметров резьбы инженерам-изобретателям всего мира пришлось использовать английскую, довольно странную, и, похоже, что заимствованную у каких-то более ранних инженеров, существование которых очевидно (великолепные соборы стоят и сегодня), но держится в секрете. Называют систему антропомерной: мерилом в ней выступает человек, его ноги, руки, - что кажется нелепым: ведь все люди разные - как применять такую систему при отсутствии налаженного производства мерительного инструмента? Похоже, что авторы объяснения смысла английской системы мер попытались привязать к объяснению знаменитое изречение: "Человек есть мера всего" - одну из надписей на фасаде при входе в храм Аполлона в Дельфах.

Североамериканские Соединённые Государства до конца XVIII века находились в колониальном владении Великой Британии и, поэтому, тоже использовали английскую систему мер.

Базовой единицей английской системы мер является ДЮЙМ . Официальная версия происхождения данной единицы измерения и её названия утверждает, что дюйм (от голландского слова duim - большой палец) - ширина большого пальца взрослого мужчины - опять же, смешно: пальцы у всех разные, а имя и фамилия эталонного мужика не сообщается.

(официальная иллюстрация - должна быть рука, мягко говоря, немаленького мужчины)

По другой версии дюйм происходит от римской единицы меры унция (uncia) , которая была одновременно единицей измерения длины, площади, объёма и веса. Это скорее не универсальная мера, а дробная пропорция каждой из единичных мер, как половина или четверть. В каждой из этих единичных мер унция составляла 1/12 часть большей единицы измерения: длины (1/12 фута), площади (1/12 югера), объёма (1/12 секстария), веса (1/12 либры). Унция дня - это час, а унция года - это месяц.

Получается, если дюйм - это 1/12 фута (в переводе с английского "ступни"), то, исходя из сегодняшнего значения дюйма, ступня должна быть около 30 см длиною, и тогда дюйм получится около 2,5 см. И снова: кем был тот эталонный мужик со "стандартной" ступнёй? История умалчивает.

В какой-то момент основным был признан английский дюйм . Так как многие страны мира были вынуждены в конце ХVIII - начале ХIХ века подчиняться англо-голландскому мировому управлению, то во многих странах были навязаны свои местные "Дюймы", каждый из которых немного отличался по размеру от английского (венский, баварский, прусский, курляндский, рижский, французский и др.). Однако наиболее распространённым всегда являлся английский дюйм , который со временем практически вытеснил все прочие из обихода. Для его обозначения используется двойной (иногда встречается и одинарный) штрих, как в обозначении угловых секунд (″ ), без пробела за числовым значением, например: 2″ (2 дюйма).

На сегодняшний день 1 английский дюйм (далее просто дюйм ) = 25,4 мм .

Критическая проблема, которую не удавалось решить в крепеже вплоть до начала XIX века, ― это отсутствие единообразия среди резьб, нарезаемых на болтах и гайках в разных странах и даже на разных заводах в пределах одной страны.

Вышеупомянутый американский изобретатель хлопкоочистительной машины Эли Уитни высказал еще одну важную идею ― о взаимозаменяемости частей в машинах. Жизненную необходимость воплощения этой идеи он продемонстрировал в 1801 году в Вашингтоне. Перед глазами присутствующих, среди которых находились президент Джон Адамc и вице-президент Томас Джефферсон, Уитни разложил на столе десять одинаковых кучек деталей мушкетов. В каждой кучке находилось по десять деталей. Взяв наугад по одной разной детали из каждой кучки, Уитни быстро собрал один готовый мушкет. Идея была настолько простой и удобной, что вскоре была заимствована многими инженерами и изобретателями во всем мире. На этой идее взаимозаменяемости Э.Уитни, собственно, и построены все действующие на сегодняшний день технические стандарты ГОСТ, ДСТУ, DIN, ISO и другие.

В то же время, в Англии (Великобритании), ведшей постоянное техническое и технологическое соперничество с Францией, как непосредственно, так и на территории своих колоний, давно вынашивалась идея всячески воспрепятствовать продвижению производственного развития и продвижению армии Франции в случае возможного нападения на Англию или английские колонии. Навязывание французам, и всем остальным недругам британской короны, какой-то другой (недюймовой) системы мер при изготовлении деталей машин и механизмов, а в том числе и крепежа, позволило бы Англии "вставить палки в колёса" всемирному распространению только что принятой системы дюймовой взаимозаменяемости и значительно сдержать техническое и технологическое развитие Франции и других своих мировых конкурентов; сделать невозможным ремонт и сборку английской техники и оружия с использованием французских или других неанглийских запчастей. Осуществление этого плана стало возможно после организации Великой Французской Революции под непосредственным руководством английской резидентуры во Франции. Одним из результатов Великой Французской Революции было скорое введение новой метрической системы мер, получившей широкое распространение в конце XVIII ― начале XIX века во Франции. В России метрическая система мер была введена усилиями Дмитрия Ивановича Менделеева, который заменил "Депо образцовых гирь и весов Российской Империи" на "Главную Палату Мер и Весов", удалив таким образом старорусские меры из всеобщего обращения. А получила широкое распространение метрическая система в России,- и можно считать это просто совпадением, ― как и во Франции, после Революции ― Октябрьской.

Основа метрической системы ― МЕТР (считается, что от греческого "мЭ тро"- мера). В чертежах, в документации и в обозначениях резьбовых изделий принято приводить все размеры в миллиметрах (мм).

Авторы новой системы мер условились, что 1 метр = 1000 мм .

Впоследствии, Наполеону, объединившему почти всю Европу, удалось распространить метрическую систему в подчинённых странах. Наполеон не захватывал Великобританию, и англичане продолжают использовать чуждую для остальных европейцев дюймовую систему мер, разделив таким образом сферы влияния и протектората в технико-технологическом укладе мирового сообщества. Такую же позицию занимают и американцы (тоже бывшие англичане). Сами американцы и англичане называют свою систему мер "Imperial" (имперская), а совсем не "дюймовая", как её называем мы. Вместе с американцами "имперскую" систему мер используют и другие "британские колониальные государства": Япония, Канада, Австралия, Новая Зеландия и др. Так что, Британская Империя исчезла только географически, и сегодня провинции Империи продолжают использовать "имперскую" систему мер, а криптоколонии Империи используют метрическую систему мер.

Метрическую систему мер создавали передовые умы того времени, собранные под флагом Великой Французской Революции (всем нам со школы известные учёные Французской академии Наук: Шарль Огюстен де Кулон, Жозеф Луи Лагранж, Пьер-Симон Лаплас, Гаспар Монж, Жан-Шарль де Борд и др.), поэтому всё в этой системе выстроили просто, логично, удобно и подчинённо целым круглым числам. Ну, разве что разбивка времени на секунды, минуты и часы,― досталась нам от древних шумеров с их шестидесятеричной системой счисления,― вносит некоторую нестройность в метрическую систему мер. Или, например, деление круга на 360 градусов. Отголоски шумерской системы счисления сохранились и в делении суток на 24 часа, года на 12 месяцев, и в существовании дюжины как меры количества, а также и в делении фута на 12 дюймов, так как и дюймовая система мер опиралась на гораздо более древнюю шумерскую.

Как ни бился математик-инженер Жан-Шарль де Борд с другими академиками за логичную красоту чисел, чтобы в минуте было 100 секунд, в часе 100 минут, а в сутках 10 часов (даже удалось ввести в обращение новое времяисчисление), но, в итоге, так ничего из этого и не вышло. Удивительные часы с двухстандартным переходным циферблатом приведены на фото.

Вполне логичным представляется создание простейшего размерного ряда метрических резьб с шагом, скажем, 5 мм: ... М5; М10; М15; М20 ... М40 ... М50 ...и т.д. Но! Так как машины и механизмы, уже существовавшие на момент создания метрической системы мер, были привязаны своими габаритами и конфигурацией к дюймовым размерам, то это вызвало необходимость приспосабливаться к существующим присоединительным размерам и габаритам. Отсюда появляются, на первый взгляд, "странные" размеры резьбы: М12 (что, практически, 1/2"- полдюйма), М24 (заменяет резьбу 1"), М36 (это 1 1/2"- полтора дюйма) и т.д.

Международная классификация резьб

На сегодняшний день приняты следующие основные международные стандарты резьбы (перечень далеко не полный ― есть также большое количество неосновных и специальных стандартов резьбы, которые международно приняты к применению):

В настоящее время в зарубежной технике наибольшее распространение получил стандарт резьбы метрический ISO DIN 13:1988 (первая строка в таблице) ― этим стандартом пользуемся и мы (ГОСТ 24705-2004 и ДСТУ ГОСТ 16093:2018 на метрические резьбы являются его родными сыновьями). Однако, в мире используются и другие стандарты.

Причины, по которым международные стандарты резьбы отличаются между собой, уже описаны выше. Также можно добавить, что некоторые стандарты резьб являются специальными, и применение таких резьб ограничено областью применения деталей с этой резьбой (например, трубная резьба, придуманная английским инженером-изобретателем Уитвортом, BSP применяется только в деталях соединений трубопроводов).

Резьба метрическая цилиндрическая

Метрические резьбы, применяемые для крепёжных деталей бывают различные, но самые распространённые ― это резьбы метрические цилиндрические (т.е. деталь с резьбой имеет цилиндрическую форму и диаметр резьбы не изменяется по длине детали) с треугольным профилем с углом профиля 60 0

Далее речь пойдёт только о самой распространённой метрической резьбе ― цилиндрической. В метрической цилиндрической резьбе для обозначение размера резьбы свинчиваемых деталей берётся наружный диаметр резьбы болта. Измерить точно резьбу гайки при этом затруднительно. Для того, чтобы узнать диаметр резьбы гайки, необходимо измерить наружный диаметр соответствующего этой гайке болта (на который она навинчивается).

М ― наружный диаметр резьбы болта (гайки) ― обозначение размера резьбы

Н ― высота профиля метрической резьбы резьбы, Н=0,866025404×Р

Р ― шаг резьбы (расстояние между вершинами профиля резьбы)

d СР - средний диаметр резьбы

d ВН - внутренний диаметр резьбы гайки

d В - внутренний диаметр резьбы болта

Обозначается метрическая резьба латинской буквой М . Резьба может быть крупной, мелкой и особо мелкой. За нормальную принята крупная резьба:

• если шаг резьбы крупный, то размер шага не пишется: М2; М16 ― для гайки; М24х90; М90х850 ― для болта;
• если шаг резьбы мелкий, то размер шага пишется в обозначении через символ х : М8х1; М16х1,5 ― для гайки; М20х1,5х65; М42х2х330 ― для болта;

Резьба метрическая цилиндрическая может иметь правое и левое направление. Базовым считается правое направление: оно по умолчанию не обозначается. Если направление резьбы левое, то после обозначения ставится символ LH : М16LH; М22х1,5LH ― для гайки; М27х2LHх400; М36LHх220 ― для болта;

Точность и поле допуска метрической резьбы

Метрическая цилиндрическая резьба различается по точности изготовления и делится на классы точности. Классы точности и поля допусков метрической цилиндрической резьбы приведены в таблице:

Класс точности	Поле допуска для резьбы
	наружной: болт, винт, шпилька					внутренней: гайка
Точный				4g	4h	4H	5H
Средний	6d	6e	6f	6g	6h	6G	6H
Грубый				8g	8h	7G	7H

Наиболее распространен класс точности средний с полями допуска резьбы: 6g ― для болта (винта, шпильки) и 6Н ― для гайки; такие допуски легко выдерживаются в производстве при изготовлении резьбы методом накатки на резьбонакатных станках. Обозначается через тире после размера резьбы: М8-6gx20; M20x1,5-6gx55 ― для болта; М10-6Н; М30х2LH-6Н ― для гайки.

Диаметры и шаги метрической резьбы

Все диаметры метрической резьбы поделены на три условных ряда по степени предпочтения и применяемости (см. таблицу далее): наиболее распространены резьбы из 1-го ряда, наименее рекомендуемые к использованию резьбы метрические из 3-го ряда (они имеют очень узкую область использования и редко встречаются в машиностроении). Таким образом, чтобы максимально избежать проблем с крепёжными резьбовыми комплектующими при сборке, эксплуатации и последующем ремонте, инженерам-конструкторам рекомендуется закладывать в конструкцию машин и механизмов резьбы из 1-го ряда. Также каждому диаметру метрической резьбы соответствует несколько шагов: крупный ― основной шаг для применения; мелкий ― дополнительный шаг для регулировочного и высокопрочного крепежа; особо мелкие ― наименее рекомендуемые к применению. В свою очередь, инструментальная промышленность выпускает в наибольшем количестве резьбонарезной инструмент для метрической резьбы из 1-го ряда с крупным шагом резьбы. А наиболее труднонаходимые, порой почти эксклюзивные и дорогие, резьбонарезающие инструменты для резьбы из 3-го ряда с мелким и особо мелким шагом.

Как определить шаг метрической резьбы

• самый простой способ ― измерить длину десяти витков и разделить на 10.

• можно воспользоваться специальным инструментом ― резьбомером метрическим.

В следующей таблице приведен перечень диаметров метрической резьбы и соответствующих каждому диаметру шагов резьбы.

Дюймовые резьбы

Как уже упоминалось ранее, родиной стандартизованной резьбы можно считать Великобританию с её английской системой мер. Самый выдающийся английский инженер-изобретатель, озаботившийся наведением порядка с резьбовыми деталями, это Джозеф Уитворт (Joseph Whitworth ), или Джозеф Витворт, так тоже правильно. Уитворт оказался талантливым и очень деятельным инженером; настолько активным и предприимчивым, что разработанный им в 1841 году первый резьбовой стандарт BSW был утверждён к всеобщему применению на государственном уровне в 1881 году. К этому моменту резьба BSW стала самой распространенной дюймовой резьбой не только в Великобритании, но и в Европе. Плодотворный Дж. Уитворт разработал ещё целый ряд других стандартов дюймовых резьб специального применения; некоторые из них широко применяются и по сей день.

Поначалу резьба BSW нашла применение и в Соединённых Штатах Америки. Однако интенсивная индустриализация в США требовала много резьбового крепежа, а резьба Уитворта была технически сложной при массовом производстве, как и металлорежущие инструменты для неё. В 1864 году американский промышленник-производитель металлорежущего инструмента и крепежа Уильям Селлерс предложил упростить резьбу BSW путём изменения угла и формы профиля резьбы, что приводило к удешевлению и упрощению производства резьбового крепежа. Институт Франклина принял систему У. Селлерса и рекомендовал её в качестве государственного стандарта. К концу ХIX века американская дюймовая резьба распространилась и в Европе, и даже частично вытеснила английскую, благодаря более низкой себестоимости производства крепежа. Несовместимость резьб Уитворта и Селлерса стала причиной многих технических осложнений в начале ХХ века. В результате, в 1948 году приняли и утвердили международную Унифицированную систему дюймовых резьб, которая включала элементы как резьбы Уитворта, так и резьбы Селлерса ― самые основные дюймовые резьбы этой системы UNC и UNF актуальны и сейчас.

Как разобраться с дюймовыми резьбами

Для человека, воспитанного в метрической системе мер, проще всего разобраться с дюймовыми резьбами, измерив штангенциркулем в миллиметрах наружный диаметр резьбы, внутренний диаметр и шаг резьбы (измеряется в числе витков на дюйм). Измерять необходимо с точностью до десятых и сотых долей миллиметра. Затем необходимо по справочным таблицам дюймовых резьб (основные приводятся далее) подобрать совпадение полученной комбинации. Таким способом, при наличии справочных таблиц и штангенциркуля, можно легко разобраться с идентификацией того или иного дюймового крепежа, как гаек, так и болтов, винтов.

Как определить шаг дюймовой резьбы

Как мы уже знаем, 1 дюйм достаточно неудобная и сравнительно большая величина. Поэтому сэру Джозефу Уитворту показалось затруднительным точно измерить в долях дюйма расстояние между вершинами профиля резьбы (как мы это делаем с метрической резьбой), и, он решил, что самым простым и достаточно точным параметром шага резьбы будет не расстояние между вершинами профиля, а количество витков резьбы, которое помещается в 1 дюйм длины резьбы ― витки можно посчитать даже визуально.

Так по сей день и определяют шаг любой дюймовой резьбы ― в количестве витков на дюйм.

• Значит, первый способ ― приложить к резьбе дюймовую линейку (подойдёт и обычная метрическая с отметкой на 25,4 мм) и посчитать количество витков, которое помещается в 1 дюйм (25,4 мм). На примере показана дюймовая резьба с шагом 18 витков на дюйм.

• второй способ ― можно воспользоваться специальным инструментом ― резьбомером для дюймовой резьбы (правда, необходимо знать какую дюймовую резьбу Вы собираетесь измерить, так как английская и американская дюймовые резьбы отличаются по углу профиля резьбы: 55° и 60°)

Дюймовая английская цилиндрическая резьба Уитворта BSW (British Standard Whitworth)

Это цилиндрическая дюймовая резьба с крупным шагом, предусмотренная Дж. Уитвортом для общего применения. Идея Дж. Уитворта состояла в том, что он предлагал раз и навсегда закрепить для болтов и винтов одного типа и размера строго определённые параметры резьбы: профиль, шаг и высота профиля резьбы. Основываясь на собственном опыте и умозаключениях, Дж. Уитворт настаивал, чтобы угол профиля резьбы (угол между сторонами соседних витков) был равен 55°. Вершины витков резьбы и основания впадин резьбы должны быть закруглены на 1/6 высоты исходного профиля ― таким образом Уитворт хотел достичь плотности (герметичности) резьбы и повысить её прочность, увеличив площадь контакта болта и гайки. Шаг резьбы должен определяться числом витков резьбы на один дюйм длины резьбы; при этом число витков резьбы на 1 дюйм не должно быть постоянным для всех диаметров резьбы, а должно зависеть от диаметра резьбы болта или винта: чем меньше диаметр, тем больше витков резьбы на дюйм, чем больше диаметр резьбы, тем, соответственно, меньше число витков на дюйм длины резьбы.

W , после которой ставится размер наружного диаметра болта, измеренный в дюймах:

• обозначение гайки: W 1/4” (гайка с дюймовой резьбой Уитворта одна четвёртая дюйма);
• обозначение болта (винта): W 3/4” х1 1/2” (болт с дюймовой резьбой Уитворта три четвёртых дюйма длиною полтора (один и одна вторая) дюйма).

BSW "Диаметр сверления, мм"

Несмотря на то, что все провинции Британской Империи уже давно пользуются унифицированной дюймовой резьбой UNC, заменившей BSW, в метрополии англичане и по сей день не отказались от устаревшей резьбы Уитворта.

Дюймовая английская цилиндрическая мелкая резьба Уитворта BSF (British Standard Whitworth Fine Thread)

Дюймовая цилиндрическая мелкая резьба BSF была очень распространена до 50-х годов ХХ века, наряду с резьбой BSW . Применялась для изготовления точного и высокопрочного крепежа. Впоследствии ей на смену пришла унифицированная дюймовая мелкая резьба UNF. Хотя, англичане пользуются резьбой BSF и в наше время.

Обозначается латинскими буквами BSF , после которых ставится размер наружного диаметра болта, измеренный в дюймах:

• обозначение гайки: BSF 1/4” (гайка с дюймовой мелкой резьбой Уитворта одна четвёртая дюйма);
• обозначение болта (винта): BSF 3/4” х1 1/2” (болт с дюймовой мелкой резьбой Уитворта три четвёртых дюйма длиною полтора (один и одна вторая) дюйма).

Параметры в миллиметрах резьбы BSF приведены в следующей таблице (для гаек ― смотрите столбец "Диаметр сверления, мм" ― это диаметр внутреннего отверстия гайки для нарезания резьбы).

Дюймовая английская цилиндрическая несамоуплотняющаяся трубная резьба Уитворта BSP (British Standard Whitworth Pipe Thread)

Стоит обязательно упомянуть трубную резьбу Уитворта, так как она с момента изобретения и до настоящего времени имеет широчайшее применение во всём мире для деталей резьбовых соединений трубопроводов: сгонов, преходов, фитингов, муфт, двойников, тройников, и др.; а также для трубопроводной арматуры: краны, вентили и др.

На постсоветском пространстве действует адаптированный советскими инженерами стандарт трубной цилиндрической резьбы Уитворта BSP ― это резьба по ГОСТ 6357-81 .

Обозначается латинской буквой G , после которой ставится числовое значение условного прохода трубы в дюймах (это число не является ни наружным, ни внутренним диаметром резьбы или трубы):

• обозначение контргайки: G 1/4” (контргайка с дюймовой трубной цилиндрической резьбой Уитворта на трубу с условным проходным диаметром одна четвёртая дюйма); Та же самая контргайка в отечественном машиностроении обозначается: Ду8 (контргайка на трубу с условным проходом 8 мм)

Тут необходимо прояснить ситуацию с обозначением размера трубной резьбы BSP. Трубы обозначаются "условным проходом трубы" или "номинальным диаметром трубы", которые слабо связаны с действительными реальными размерами трубы. Например, возьмём стальную трубу 2" (двухдюймовую): измерив её внутренний диаметр и переведя в дюймы, мы с удивлением выясним, что он составляет около 2⅛ дюйма, а её наружный диаметр составит около 2⅝ дюйма ― такая вот нелепица!.

Как определить настоящий диаметр трубы?

К сожалению, не существует какой-либо формулы для перевода "трубных дюймов" в миллиметры или в "обычные" дюймы с целью узнать реальный наружный или внутренний диаметр трубы. Для определения соответствия "условного дюймового диаметра", "наружного диаметра трубы" и "диаметра трубной резьбы" необходимо пользоваться справочной литературой и нормативной документацией (стандартами).

Ниже приведена таблица, которая составлена путём объединения известных стандартов воедино (может быть, она и неполная, но сможет помочь с определением трубной резьбы BSP; для контргаек ― смотрите столбец "Диаметр сверления, мм" ― это диаметр внутреннего отверстия гайки для нарезания резьбы)

Дюймовая унифицированная цилиндрическая крупная резьба UNC (Unified National Coarse Thread)

Цилиндрическая дюймовая резьба UNC , в окончательном виде, была разработана Американским национальным институтом стандартов (ANSI / ISO ) и стала международным стандартом дюймовой резьбы с крупным шагом, и, фактически, представляет из себя воплощение технических идей американского промышленника Селлерса по усовершенствованию резьбы Уитворта. Усовершенствования, по сути, свелись к изменению угла профиля с неудобных 55° на 60° и к отказу от скруглений на вершинах профиля резьбы, ― теперь поверхность вершин стала плоской и составляет 1/8 шага резьбы. Впадины могут быть тоже плоскими, но предпочтительны скруглённые.

Резьба UNC в настоящее время является самой распространённой в мире дюймовой резьбой и рекомендуется как предпочтительная для применения.

Принятое обозначение дюймовой крупной резьбы UNC включает в себя буквенное указание типа резьбы (собственно UNC ) и номинальный диаметр резьбы в дюймах. Дополнительно в обозначении могут быть приведены: шаг резьбы, указанный через тире (TPI ― threads per inch ― число витков на дюйм ), направление (левое или правое). Дюймовые крупные резьбы UNC размером меньше, чем 1/4”, в связи с затруднениями при их измерении, принято обозначать номерами от №1 до №12, с указанием через тире шага резьбы, измеряемом в количестве витков на дюйм.

1/4” – 20UNСх2 1/2”

• UNС - тип резьбы ― унифицированная дюймовая резьба с крупным шагом
• 1/4” UNС 6,35 мм 5,35 мм )
• 20
• 2 1/2” 63,5 мм )

Параметры в миллиметрах резьбы UNC приведены в следующей таблице (для гаек ― смотрите столбец "Диаметр сверления, мм" ― это диаметр внутреннего отверстия гайки для нарезания резьбы).

Дюймовая унифицированная цилиндрическая мелкая резьба UNF (Unified National Fine Thread)

Резьба UNF ― цилиндрическая дюймовая резьба с мелким шагом, используемая для регулировочного и высокопрочного крепежа.

Резьба UNF , наряду с резьбой UNC, в настоящее время является самой распространённой в мире дюймовой резьбой и также рекомендуется как предпочтительная для применения в случаях, когда требуется более мелкий шаг резьбы.

Обозначение дюймовой мелкой резьбы UNF аналогично обозначению резьбы UNC и также включает в себя буквенное обозначение типа резьбы и номинальный диаметр в дюймах. Дополнительно в обозначении могут быть приведены: шаг резьбы, указанный через тире (TPI ― threads per inch ― число витков на дюйм ), направление (левое, правое). Резьбы UNF размером меньше 1/4”, в связи с затруднениями при их измерении, принято обозначать номерами, от №0 до №12, с указанием через тире шага резьбы в количестве витков на дюйм.

Например: Обозначение болта с дюймовой резьбой 1/4” – 28UNFх2 1/2”

• UNF - тип резьбы ― унифицированная дюймовая резьба с мелким шагом
• 1/4” ― обозначение диаметра резьбы (по таблице резьбы UNF , приведенной ниже, для болта наружный диаметр резьбы соответствует 6,35 мм , для гайки ― диаметр отверстия внутри гайки соответствует 5,5 мм )
• 28 ― шаг резьбы, измеренный в количестве витков на дюйм длины резьбы (количество витков, которое помещается в 25,4 мм)
• 2 1/2” ― длина болта в дюймах (приблизительно соответствует 63,5 мм )

Параметры в миллиметрах резьбы UNF приведены в следующей таблице (для гаек ― смотрите столбец "Диаметр сверления, мм" ― это диаметр внутреннего отверстия гайки для нарезания резьбы).

Дюймовая унифицированная цилиндрическая особо мелкая резьба UNEF (Unified National Extra Fine Thread)

Резьба UNEF ― цилиндрическая дюймовая резьба с особо мелким шагом, используемая для высокоточного крепежа и резьбовых деталей точных механизмов ― специальная дюймовая резьба.

Обозначается аналогично резьбам UNF и UNC .

Параметры в миллиметрах резьбы UNEF приведены в следующей таблице (для гаек ― смотрите столбец "Диаметр сверления, мм" ― это диаметр внутреннего отверстия гайки для нарезания резьбы).

Существуют также другие стандарты на дюймовые резьбы, но они являются специальными, узкоспециальными, редкоиспользуемыми и не рекомендуются к применению, ― поэтому приводить их и не будем.