ANSI1B1201螺纹标准gyk.docx
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ANSI1B1201螺纹标准gyk
美国国家标准
一般用途的管螺纹(英寸)
1.介绍
1.1范围
该美国国家标准涵盖了通常用途情况下使用的管螺纹的尺寸与量规测量。
1.2螺纹名称
1.2.1在这个标准中包含的管螺纹种类,通过以在管子名义尺寸1后缀上每英寸的螺纹数、和螺纹系列附号,如下:
3/8-18NPT
1/8-27NPSC
1/2-14NPTR
1/8-27NPSM
1/8-27NPSL
1-11.5NPSH
左旋螺纹在名称上加LH,否则就认为是右旋螺纹。
例如:
3/8-18NPT-LH
1.2.2符号中的每一个字母的特定意义如下:
N=国家(美国)标准
P=管子
T=锥度
C=联轴接合管
S=直的
M=加工的
L=防松螺母
H=软管接合
R=轨道连接管
1.2.3涂、镀螺纹:
在这个螺纹标准中包含的螺纹规范,不包含对螺纹进行涂、镀的预留量。
1.3密封
1.3.1在有压力结合需求的地方,应该采用这个标准中的锥管螺纹,涂上密封剂用扳手拧紧。
为防止一些材料象不锈钢出现管子因磨损而咬合,密封剂通常含有润滑剂。
1.32不使用密封剂而进行压力锁紧连接的管螺纹(干密封螺纹),在ANSIB1.20.3(英寸)和ANSIB1.20.4(公制译文)标准中有规定。
1.4检查
在这个标准中规定了对手紧L1接合螺纹进行功能检测的量规检测方法和公差。
然而,要与这个标准要求一致,必须满足所有的基本设计尺寸(在合适的公差之内),包括用于扳手拧紧的螺纹延伸部分。
因此,可能使用另外的量规测量方法来评价是否与基本设计尺寸相一致。
当使用另外的量规测量方法时,应该同时得到供应商和买方的认可。
1.5附录
没有在标准中出现的所使用的和附加资料都在附录中。
特别是附录中建议了管螺纹底孔钻孔尺寸的直径。
1.6相关标准
螺纹尺寸的术语和符号的定义在ANSIB1.7(螺旋螺纹的专门术语、定义、和字母符号)中给出。
1需要用十进位指定尺寸,(当输入计算机或电子技术设备)可以由等同于管子的名义尺寸的小数尺寸代替。
图1美国国家标准锥管螺纹的基本形状
H=0.866025p=60°尖角螺纹的高度β=1°47”=1/16锥螺纹锥角
h=0.800000p=产品螺纹高度fc=齿顶削平深度
p=1/n=螺距(平行于轴测量)fr=齿底削平深度
n=每英寸螺纹数Fc=齿顶平面宽度
α=30°螺纹侧角Fr=齿底平面宽度
一般注解:
对于均匀的直螺纹,H=cotα/2n。
对于均匀的锥螺纹,H=(cotα-tan2βtanα)/2n,因此美国国家标准中准确的锥管螺纹数值为H=0.865743p,而不是上面给的H=0.866025p。
对于一个螺距为8的螺纹(标准锥管螺纹最大的节距)来说,相应的H值分别为0.108218和0.108253,相差0.000035英寸。
这个差别小的可以忽略,所以H=0.866025p这个值仍然用在直径方向每英尺的锥度小于或等于0.75英寸的螺纹上。
表1美国国家标准内(外)锥管螺纹NPT1齿顶和齿底削牙的限制
螺纹数/英寸(n)
尖角螺纹高度(H)
螺纹高度
(h)
削牙(f)
平面等效宽度(F)
最小
最大
公差
最小
最大
公差
最大
最小
公式
英寸
公式
英寸
公式
英寸
公式
英寸
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
27
0.03208
0.02963
0.02496
0.033p
0.0012
0.096p
0.0036
0.0024
0.038p
0.0014
0.111p
0.0041
0.0027
18
0.04811
0.04444
0.03833
0.033p
0.0018
0.088p
0.0049
0.0031
0.038p
0.0021
0.102p
0.0057
0.0036
14
0.06186
0.05714
0.05071
0.033p
0.0024
0.078p
0.0056
0.0032
0.038p
0.0027
0.090p
0.0064
0.0037
11.5
0.07531
0.06957
0.06261
0.033p
0.0029
0.073p
0.0063
0.0034
0.038p
0.0033
0.084p
0.0073
0.0040
8
0.10825
0.10000
0.09275
0.033p
0.0041
0.062p
0.0078
0.0037
0.038p
0.0048
0.072p
0.0090
0.0042
注:
(1)在美国国家标准中锥管螺纹基本尺寸以英寸单位给出保留四位和五位小数。
这些数据意味着比普通螺纹精度等级高许多,目的是消除计算上的错误。
一般注解:
当螺纹在带有润滑剂或密封剂拧紧后,内部平面会贴合紧。
图2.压力锁紧连接的美国国家标准锥管螺纹NPT
2.美国国加标准管螺纹形状
2.1螺纹形状
这个标准中的螺纹形状被认为是美国国家标准的管螺纹形状。
这里叙述的螺纹形状的关系和通常符号在图1中给出。
2.2螺纹角
在一个轴面中测量螺纹侧边之间的角度是60º。
这个角的平分线垂直于轴线。
2.3截断面和螺纹高
尖角螺纹的高度H为:
H=0.866025p=0.866025/n
p=螺距
n=每英寸的螺纹数
螺纹截断面的基本最大深度h(见图1),决定于加工中刀具的参数和锁紧连接的方式。
h=0.800p=0.800/n
管螺纹的顶部和根部被削平最少0.033p。
这些管螺纹被削平的最大深度可以在表1中找到。
内螺纹和外螺纹的顶部和根部,削牙时可以平行于螺距线或平行于轴线。
在表2中的简图给出了这个标准螺纹形状的截面视图,用直线表现了削牙后的螺纹形状。
然而,当靠近检查时,会发现商业制造的管螺纹的顶部和底部有轻微的圆弧。
当螺纹加工刀具或梳刀(板牙)的顶部和底部符合表格1中所列出的限制时,如果过程控制有效,通过这种方法生产的管螺纹产品是可以接受的。
3.一般用途锥管螺纹的标准NPT
3.1锥管螺纹
依照这些标准制造的螺纹,包括内锥螺纹和外锥螺纹,形成在管路和接头上应用的通用连接形式,参照图2。
NPT锥管螺纹,只要有压力锁紧连接要求,就需要涂上密封剂,用扳手拧紧。
在最后装配时,拧紧配合的工件可能出现的不圆会影响密封。
这种情况会随着螺纹加工方法的不同以及配合零件的连接时的弹性和/或柔性,还有最后装配的结果符合性而变化。
3.1.1螺纹名称和符号美国国家标准锥管螺纹按1.2.1定义如下:
3/8-18NPT
图3所示为美国国家标准锥管螺纹的标准符号
3.1.2电镀螺纹该标准中的产品规范不包括电镀的预留量。
如果需要电镀,必须修改螺纹,因为电镀的和没有电镀的零件都必须满足最后同样的量规检测要求。
这需要在设计时加上“电镀后”给予强调。
为了制造的目的,电镀锥管螺纹需要专门注明电镀前的量轨极限(圈数或螺纹连接状况),后面跟上“电镀前”的文字,以及电镀后的标准量规极限(圈数或螺纹连接状况),和“电镀后”的文字。
3.1.3螺纹形状美国国家标准锥管螺纹的螺纹形状在2.1中有规定。
3.1.4螺纹锥度螺纹锥角为在直径上沿轴线方向1/16或0.75英寸/英尺。
3.1.5螺纹直径基本的锥管螺纹中径按下面的公式2,根据管子的外径和螺距计算:
E0=D-(0.05D+1.1)1/n
=D-(0.05+1.1)p
E1=E0+0.0625L1
其中
D=管子的外径
E0=管子末端或外螺纹的小端的螺纹中径
E1=在量规基面或内螺纹的大端的螺纹中径
L1=内外螺纹手动普通接合长度
n=每英寸螺纹数
2对于1/8-27和1/4-18规格,E1近似=D-(0.05D+0.827)p
表2.美国国家标准锥管螺纹NPT1基本尺寸
管的公称尺寸
外径(D)
牙数/英寸(n)
螺距(P)
外螺纹起点中径(E0)
手动接合
外部有效螺纹
长度2(L1)
直径3(E1`)
长度4(l2)
直径(E2)
英寸
牙数
英寸
牙数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1/16
1/8
1/4
3/8
1/2
3/4
1
11/4
11/2
2
21/2
3
31/2
4
5
6
8
10
12
14O.D.
16O.D.
18O.D.
20O.D.
24O.D.
0.3125
0.405
0.540
0.675
0.840
1.050
1.315
1.660
1.900
2.375
2.875
3.500
4.000
4.500
5.563
6.625
8.625
10.750
12.750
14.000
16.000
18.000
20.000
24.000
27
27
18
18
14
14
11.5
11.5
11.5
11.5
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
0.03704
0.03704
0.05556
0.05556
0.07143
0.07143
0.08696
0.08696
0.08696
0.12500
0.12500
0.12500
0.12500
0.12500
0.12500
0.12500
0.12500
0.12500
0.12500
0.12500
0.12500
0.12500
0.12500
0.12500
0.27118
0.36351
0.47739
0.61201
0.75843
0.96768
1.21363
1.55713
1.79609
2.26902
2.71953
3.34062
3.83750
4.33438
5.39073
6.44609
8.43359
10.54531
12.53281
13.77500
15.76250
17.75000
19.73750
23.71250
0.160
0.1615
0.2278
0.240
0.320
0.339
0.400
0.420
0.420
0.436
0.682
0.766
0.821
0.844
0.937
0.958
1.063
1.210
1.360
1.562
1.812
2.000
2.125
2.375
4.32
4.36
4.10
4.32
4.48
4.75
4.60
4.83
4.83
5.01
5.46
6.13
6.57
6.75
7.50
7.66
8.50
9.68
10.88
12.50
14.50
16.00
17.00
19.00
0.28118
0.37360
0.49163
0.62701
0.77843
0.98887
1.23863
1.58338
1.82234
2.29627
2.73216
3.38850
3.88881
4.38712
5.44929
6.50597
8.50003
10.62094
12.61781
13.87262
15.87575
17.87500
19.87031
23.86094
0.2611
0.2639
0.4018
0.4078
0.5337
0.5457
0.6828
0.7068
0.7235
0.7565
1.1375
1.2000
1.2500
1.3000
1.4063
1.5125
1.7125
1.9250
2.1250
2.2500
2.4500
2.6500
2.8500
3.2500
7.05
7.12
7.23
7.34
7.47
7.64
7.85
8.13
8.32
8.70
9.10
9.60
10.00
10.40
11.25
12.10
13.70
15.40
17.00
18.00
19.60
21.20
22.80
26.00
0.28750
0.38000
0.50250
0.63750
0.79179
1.00179
1.25630
1.60130
1.84130
2.31630
2.79062
3.41562
3.91562
4.41562
5.47862
6.54062
8.54062
10.66562
12.66562
1391562
15.91562
17.91562
19.91562
23.91562
注:
(1)美国国家标准锥管螺纹的基本尺寸以英寸给出,保留4至5位小数。
因为采取了比一般达到的精度高得多的精确度,这些尺寸是量规尺寸的基础,目的是为了消除计算时的误差。
(2)也是薄型环规的长度和从量规基面到塞规小端的长度。
(3)也是在量规基面(手紧面)的中径。
(4)也是塞规的长度。
表2.美国国家标准锥管螺纹NPT1基本尺寸(续)
管的公称尺寸
外螺纹长度L1面到L2面(L2-L1)
内螺纹拧紧旋合长度7
螺尾(V)
外螺纹全长8(l4)
名义完全外螺纹5
牙高(h)
直径增长/牙(0.0625
/n)
管子小端的基本6小径(K0)
长度(L3)
直径(E3)
长度(L5)
直径(E5)
英寸
牙
英寸
牙
英寸
牙
1
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1/16
1/8
1/4
3/8
1/2
3/4
1
11/4
11/2
2
21/2
3
31/2
4
5
6
8
10
12
14O.D.
16O.D.
18O.D.
20O.D.
24O.D.
0.1011
0.1024
0.1740
0.1678
0.2137
0.2067
0.2828
0.2868
0.3035
0.3205
0.4555
0.4340
0.4290
0.4560
0.4693
0.5545
0.6495
0.7150
0.7650
0.6880
0.6380
0.6500
0.7250
0.8750
2.73
2.76
3.13
3.02
2.99
2.89
3.25
3.30
3.49
3.69
3.64
3.47
3.43
3.65
3.75
4.44
5.20
5.72
6.12
5.50
5.10
5.20
5.80
7.00
0.1111
0.1111
0.1667
0.1667
0.2143
0.2609
0.2609
0.2609
0.2609
0.2500
0.2500
0.2500
0.2500
0.2500
0.2500
0.2500
0.2500
0.2500
0.2500
0.2500
0.2500
0.2500
0.2500
0.2500
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
0.26424
0.35656
0.46697
0.60160
0.74504
0.95429
1.19733
1.54083
1.77978
2.25272
2.70391
3.32500
3.82188
4.31875
5.37511
6.43047
8.41797
10.52969
12.51719
13.75938
15.74688
17.73438
19.72188
23.69688
0.1285
0.1285
0.1928
0.1928
0.2478
0.2478
0.3017
0.3017
0.3017
0.3017
0.4337
0.4337
0.4337
0.4337
0.4337
0.4337
0.4337
0.4337
0.4337
0.4337
0.4337
0.4337
0.4337
0.4337
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
3.47
0.3896
0.3924
0.5946
0.6006
0.7815
0.7935
0.9845
1.0085
1.0252
1.0582
1.5712
1.6337
1.6837
1.7337
1.8400
1.9462
2.1462
2.3587
2.5587
2.6837
2.8837
3.0837
3.2837
3.6837
0.1870
0.1898
0.2907
0.2967
0.3909
0.4029
0.5089
0.5329
0.5496
0.5826
0.8875
0.9500
1.0000
1.0500
1.1563
1.2625
1.4625
1.6750
1.8750
2.0000
2.2000
2.4000
2.6000
3.0000
0.28287
0.37537
0.49556
0.63056
0.78286
0.99286
1.24543
1.59043
1.83043
2.30543
2.77500
3.40000
3.90000
4.40000
5.46300
6.52500
8.52500
10.65000
12.65000
13.90000
15.90000
17.90000
19.90000
23.90000
0.02963
0.02963
0.04444
0.04444
0.05714
0.05714
0.06957
0.06957
0.06957
0.06957
0.100000
0.100000
0.100000
0.100000
0.100000
0.100000
0.100000
0.100000
0.100000
0.100000
0.100000
0.100000
0.100000
0.100000
0.00231
0.00231
0.00347
0.00347
0.00446
0.00446
0.00543
0.00543
0.00543
0.00543
0.00781
0.00781
0.00781
0.00781
0.00781
0.00781
0.00781
0.00781
0.00781
0.00781
0.00781
0.00781
0.00781
0.00781
0.02416
0.3339
0.4329
0.5676
0.7013
0.9105
1.1441
1.4876
1.7265
2.1995
2.6195
3.2406
3.7375
4.2344
5.2907
6.3461
8.3336
10.4453
12.4328
13.6750
15.6625
17.6500
19.6375
23.6125
(5)距离管子端部的长度L5定义了一个平面,平面之外的螺纹形状具有不完整的牙顶。
下两个螺纹的根部是完整的。
在这个平面,由牙顶形成的锥体与形成管子外表面的圆柱体相交。
L5=L2-2p。
(6)给出来作为选择丝锥的资料(参照附录)。
(7)对于3寸和3寸以下的管子,军用标准MIL-P-7105给出的旋合长度为3牙。
E3尺寸如下:
名义管径21/2=2.69609,3=3.31719,2寸和2寸以下同上表16栏。
(8)参考尺寸。
表3.NPT管螺纹的锥度、引导线和角度的公差
管的公称尺寸
螺纹数/英寸(n)
公差
节距线锥度(3/4英寸/英尺)
有效螺纹引导线长度
(±)
60°螺纹角
度数(±)
最大
最小
1
2
3
4
5
6
1/16,1/8
1/4,3/8
1/2,3/4
27
18
14
11.5
8
+1/8
+1/8
+1/8
+1/8
+1/8
-1/16
-1/16
-1/16
-1/16
-1/16
0.003
0.003
0.0031
0.0031
0.0031
21/2
2
2
11/2
11/2
1,11/4,11/2,2
21/2和以上
一般注解:
对于螺纹深度公差见表1,功能尺寸公差见3.2.1
注:
(1)与任何大于1英寸的有效螺纹长度尺寸进行螺纹连接的任何规格的引导线公差为±0.003英寸/英寸。
表4.NPSC内直管螺纹尺寸
(带润滑剂或密封剂拧紧接合)
管的公称尺寸
管子外径(D)
螺纹数/英寸(n)
最小小径
中径1
最小
最大
1
2
3
4
5
6
1/8
0.405
27
0.340
0.3701
0.3771
1/4
0.540
18
0.442
0.4864
0.4968
3/8
0.675
18
0.577
0.6218
0.6322
1/2
0.840
14
0.715
0.7717
0.7851
3/4
1.050
14
0.925
0.9822
0.9956
1
1.315
11.5
1.161
1.2305
1.2468
11/4
1.660
11.5
1.506
1.5752
1.5915
11/2
1.900
11.5
1.745
1.8142
1.8305
2
2.375
11.5
2.219
2.2881
2.3044
21/2
2.875
8
2.650
2.7504
2.7739
3
3.500
8
3.277
3.3768
3.4002
31/2
4.000
8
3.777
3.8771
3.9005
4
4.500
8
4.275
4.3754
4.3988
注:
(1)以下事实应引起注意:
当按照9.12中的规定用锥形塞规检测时,直螺纹底孔的实际中径会比给出的值稍小一些。
3.1.6螺纹长度
外锥管螺纹基本有效长度L2,由以下公式计算得出,其数值由管子的外径和螺纹中径决定。
L2=(0.8D+6.8h)1/n=(0.8D+6.8
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