Имперская резьба и метрическая резьба — два общих стандарта резьбы. Основные различия заключаются в единицах измерения и технических характеристиках конструкции резьбы.
Метрическая система в основном используется во всем мире, особенно в Европе, Азии и Африке. Напротив, имперская система в основном используется в Соединенных Штатах, а также в Либерии и Мьянме. Такие страны, как Великобритания и Канада, используют смешанный подход, при котором метрическая система официально принята, но имперские единицы обычно используются в повседневных ситуациях, таких как измерение расстояния и объема.
Что такое Имперские Нити?
В имперской резьбе единицей измерения является дюйм, представленный числом нитей на дюйм (TPI). Например, 10 TPI означает, что на дюйм приходится 10 нитей. Распространенные стандарты включают UNC (Unified National Coarse) и UNF (Unified National Fine). Они широко используются в механическом оборудовании в таких странах, как США, Канада и Великобритания.
UNC (Единая национальная грубая) и UNF (Единая национальная тонкая) — два общих имперских стандарта резьбы, которые в первую очередь различаются по грубости или тонкости резьбы, на которую указывает TPI.
Примеры:
Обозначение UNC:
1/4″-20 UNC
Здесь 1/4″ обозначает диаметр болта, 20 указывает на 20 ниток на дюйм, а UNC означает унифицированную национальную грубую резьбу.
Обозначение UNF:
1/4″-28 UNF
Здесь 1/4″ обозначает диаметр болта, 28 указывает на 28 ниток резьбы на дюйм, а UNF означает Единую национальную резьбу.
ANSI/ASME B1.1: Этот стандарт определяет подробные спецификации резьб UNC и UNF, включая такие параметры, как внешний диаметр, шаг и допустимые допуски.
Что такое метрическая резьба?
Метрическая резьба использует миллиметры (мм) в качестве единицы измерения, указываемой расстоянием между витками резьбы (шагом). Например, шаг 1,25 мм означает, что расстояние между витками резьбы составляет 1,25 миллиметра. Распространенным стандартом является метрическая резьба ISO, например M10 × 1,5, где M10 обозначает диаметр резьбы 10 мм, а 1,5 обозначает шаг 1,5 мм. Метрическая резьба широко используется в большинстве стран мира, включая Европу и Азию.
Различия между метрической и имперской резьбой
Форма и угол резьбы:
Метрическая резьба: Форма резьбы обычно треугольная, с соотношением основания к высоте, близким к 1:1,732. Угол резьбы составляет 60°, как определено Международной организацией по стандартизации (ISO).
Имперская резьба: Форма резьбы также треугольная, но соотношение основания к высоте составляет 1:1,5. Угол резьбы составляет 60°, хотя некоторые специальные типы имперской резьбы (например, квадратная резьба) могут отличаться.
Допуски и посадки:
Метрическая резьба: они принимают стандарты ISO с относительно строгими уровнями допуска. Допуски могут быть скорректированы в зависимости от требований применения, обычно предлагая различные классы допуска (например, 6g, 7g и т. д.). Соответствие между внутренней и внешней резьбой обычно определяется с помощью обозначений (например, H, g).
Имперская резьба: допуски и посадки относительно свободные. Общие стандарты для имперской резьбы включают ANSI/ASME B1.1 и B1.3, которые определяют различные классы допусков. Допуски и посадки влияют на эффективность крепления и надежность соединения.
Сила и точность:
Метрическая резьба: Конструкция метрической резьбы обеспечивает хорошую прочность и устойчивость в большинстве случаев применения. Высота и угол резьбы обеспечивают равномерное распределение прочности в болте при воздействии нагрузок. Метрическая резьба обычно обеспечивает высокую точность, подходит для точного машиностроения и приложений с высокой нагрузкой.
Имперская резьба: Прочность имперской резьбы зависит от конкретного материала и конструкции, но в целом соответствует требованиям большинства инженерных приложений. Точность имперской резьбы обычно ниже, чем у метрической, особенно в больших размерах или старом оборудовании, где могут быть некоторые ослабления или несоответствия.
| Особенность | Метрическая резьба | Имперская нить |
| Единица | Миллиметры (мм) | Дюймы (дюйм) |
| Представление | Диаметр и шаг резьбы, например, M10 × 1,5 | Диаметр болта и количество ниток на дюйм (TPI) |
| Стандарты | Метрические стандарты ИСО | UNC (унифицированная крупная резьба) и UNF (унифицированная мелкая резьба) |
| Область применения | Широко используется во всем мире, особенно в Европе и Азии. | В основном используется в США, Канаде и Великобритании. |
| Особенности дизайна | Относительно равномерный шаг, обычно 1, 1,25, 1,5 и т. д. | Крупные и мелкие узоры с разным количеством нитей |
| Сила и точность | Обеспечивает высокую прочность и точность | Различается по прочности и точности в зависимости от типа резьбы (UNC/UNF) |
| Допуски | Обычно имеет более строгие требования к допускам | Требования к допускам различаются в зависимости от конкретных стандартов. |
Сравнение обозначений резьбы UNC и UNF
| Спецификация | UNC (Единая национальная грубая система) | UNF (Единый национальный штраф) |
| Шаг резьбы | Более крупный шаг (меньше нитей на дюйм) | Более мелкий шаг (больше нитей на дюйм) |
| Формат обозначения | «Диаметр»-«TPI» UNC | «Диаметр»-«TPI» UNF |
| Распространенные примеры | – 1/4″-20 UNC (20 TPI для диаметра 1/4″) | – 1/4″-28 UNF (28 TPI для диаметра 1/4″) |
| Сила | Умеренная прочность на разрыв | Более высокая прочность на растяжение |
| Приложения | Подходит для общего строительства, столярных работ, | Предпочтительно для автомобильной, аэрокосмической и |
| и применения с низкой прочностью | применение точного машиностроения | |
| Вовлечение в поток | Более быстрая сборка с широкими допусками | Более тесное взаимодействие с большей точностью |
| Допуск на изготовление | Более устойчив к производственным изменениям | Требует более высокой точности изготовления |
Перевод резьбы из имперской в метрическую
Перевод из имперской в метрическую резьбу требует понимания размеров и спецификаций каждого типа резьбы. Вот руководство, которое поможет с переводом:
Ключевые этапы преобразования
Преобразовать диаметр:
1 дюйм = 25,4 мм.
Умножьте имперский диаметр (в дюймах) на 25,4, чтобы получить метрический диаметр.
Пример: 1/4 дюйма = 0,25 дюйма × 25,4 мм/дюйм = 6,35 мм.
Перевести количество ниток на дюйм (TPI) в шаг:
Шаг (в мм) можно рассчитать как обратную величину TPI, умноженную на 25,4.
Формула: Шаг (мм) = 25,4 / TPI.
Пример: для 20 TPI шаг = 25,4 / 20 = 1,27 мм.
Примеры преобразований
Пример 1: 1/4″-20 UNC
Диаметр: 1/4 дюйма = 6,35 мм.
TPI: 20 TPI = шаг 1,27 мм.
Метрический эквивалент: M6.35×1.27 (ближайший стандарт — M6×1.0).
Пример 2: 3/8″-16 UNC
Диаметр: 3/8 дюйма = 9,525 мм.
TPI: 16 TPI = шаг 1,5875 мм.
Метрический эквивалент: M9,5×1,6 (ближайший стандарт — M10×1,5).
Стандартные эквиваленты
Часто прямых эквивалентов может не существовать, поэтому принято округлять до ближайшего стандартного метрического размера:
1/4″-20 UNC → M6 (прибл. 6,35 мм)
3/8″-16 UNC → M10 (прибл. 9,525 мм)
1/2″-13 UNC → M12 (прибл. 12,7 мм)
Таблица преобразования имперской резьбы в метрическую
Заключение
Метрическая резьба чаще используется в промышленных приложениях по всему миру, в то время как имперская резьба в основном используется в Северной Америке и определенных отраслях. Представление метрической резьбы простое, тогда как имперская резьба определяет шаг через количество ниток на дюйм, с различиями в стандартах и приложениях между ними.



