管螺纹是螺丝线程专为连接管道和配件而设计。它们允许将管道拧紧在一起,形成一个紧密的压力密封,用于流体或气体。管道线程有两种基本类型:
锥形管螺纹对于实现泄漏密接头尤为重要。当雄性和雌性锥形线被拧紧时,它们会互相楔入并形成压缩拟合度。这种锥形楔子会产生密封和强大的机械固定。但是,即使是经济良好的金属线的间隙也很小,因此通常将密封剂(例如水管工的PTFE胶带或管道涂料)应用于螺纹上,以填充任何空隙并确保完全无泄漏的连接。
另一方面,平行(直(直)管道线不提供密封;他们拧在一起而无需楔入。直线螺纹通常用扁平的洗衣机,O形环或垫圈密封,以防止泄漏。两种类型的线程都是常见的,但是选择取决于应用程序的密封需求。例如,花园软管使用带有橡胶洗衣机的直线来密封,而钢制管道则使用带胶带的锥形线。
Tap Drill图表是一张表格,可以告诉您在敲击线程之前要使用哪个钻头。钻得太大的孔,螺纹将很浅,容易泄漏。钻得太小,在切割过深的螺纹时,水龙头可能会结合甚至破裂。遵循图表可为您提供最佳的线程参与度,通常约为75%,这可以使强度与轻松敲击。换句话说,大约四分之三的全螺纹高度形成,在敲击过程中产生强烈的固定,没有过多的扭矩。在下一部分中,我们将重点介绍北美最常见的管道螺纹标准:NPT:NPT,并为NPT管道TAPS提供全面的Tap Drill图表。
NPT代表国家管道锥线。它是美国和加拿大用于管道,空气软管,燃油管线和许多其他应用的标准锥形管线。如果您曾经将PTFE(Teflon)胶带包裹在管道或安装中,那么您很可能已经使用了NPT线。这些线的比例为1:16,这意味着每16英寸长的直径增加1英寸(每英尺约0.75英寸)。相对于管道的中心线,这对应于1.79°半角度。这似乎似乎很小,但是足以确保雄性NPT拟合被拧入女性端口,它们越远,螺纹楔子更紧密,从而产生了自封的干扰。
NPT使用与标准的美国螺纹相同的60°螺纹轮廓,但具有扁平的波峰和根源,以增加强度。在ANSI/ASME B1.20.1中定义了所有临界维度和公差,包括每英寸线(TPI),音高直径限制和线程接合长度。管道尺寸由名义内径(例如½“或¾”)命名,但该数字不能反映实际的外径。例如,¾“ NPT管道的测量约为1.050”。此外,由于诸如BSPT和NP之类的标准共享标称大小,但使用不同的音高或线程表单,因此您必须指定名义大小(以匹配OD)和TPI(以匹配线程螺距)以选择正确的点击或拟合。
为了给出正式的NPT几何感,以½英寸的NPT线程为例:它具有14个TPI和16个锥度的1个。螺纹形式是扁平的60°“ V”,其半角度的圆锥形为1°47'24''(1.7899°),与中心线同样应用于男性和女性线。当您手动安装配件时,大约3-4个线(“ L1尺度长度”)的尺寸很小;然后,使用扳手添加另外1.5-3个“扳手化妆”线以完成密封。
您经常会看到商店的速记,例如“ MIP/FIP”或“ MNPT/FNPT”(雄性/雌性铁管或NPT),以区分外部线和内部线,而ANSI则将其称为外部或内部NPT,但昵称使其很快识别出哪个在商店地面上。
因为雄性和女性线都是锥形的,因此拧紧它们会产生楔子效果。螺纹侧面互相挤压,形成一个机械强度且非常紧密的关节。您会注意到,只需几回合后,正确收紧的NPT关节就会感到贴合 - 这是锥度完成工作的锥度。不过,NPT线程并不是完全防漏的。螺纹之间存在很小的螺旋间隙,如果您不使用密封剂,则可能会泄漏。这就是为什么安装程序在组装前将雄性螺纹包裹在液体/粘贴密封剂上的雄性线:它可以润滑螺纹并填充微间隙,从而确保气体或水密密封。在燃油气或液压系统中,切碎的胶带可以堵塞阀,技术人员通常更喜欢糊密封剂。
NPT线程在日常和工业环境中无处不在。住宅水和天然气管道依赖于NPT配件来可靠泄漏。气动工具和空气压缩机在软管,阀门和快速连接耦合器上使用NPT连接器。在汽车和重型机械中,NPT配件可为传感器(例如油压发件人)和流体线(制动或冷却液系统)提供,并为其简单起见以及广泛的现成零件而珍贵。由于符合ANSI的水龙头,死亡和配件都遵循相同的规格,因此您可以不用担心混合品牌。这种通用的兼容性使NPT成为北美的首选管道。
当在孔中创建内部NPT螺纹(例如,敲击管道装件或储罐中的一个孔中的孔)时,您必须首先钻一个适当的尺寸孔。由于NPT螺纹是锥形的,因此钻孔通常比水龙头的最大直径小一点,以使水龙头随着锥度的前进而切割锥度。下面是通用管道尺寸的全面NPT Tap钻图:
名义管尺寸(英寸) | 每英寸线(TPI) | 点击钻(英寸) | 抽气钻(mm) | 线程参与(%) |
1/16 | 27 | 0.242 | 6.15 | 〜75% |
1/8 | 27 | 0.332 | 8.43 | 〜75% |
1/4 | 18 | 0.4375(7/16英寸) | 11.11 | 〜75% |
3/8 | 18 | 0.5625(9/16英寸) | 14.29 | 〜75% |
1/2 | 14 | 0.7031(45/64英寸) | 17.86 | 〜75% |
3/4 | 14 | 0.9063(29/32“) | 23.02 | 〜75% |
1 | 11½ | 1.1406(1-9/64英寸) | 28.97 | 〜75% |
1¼ | 11½ | 1.4844(1-31/64英寸) | 37.70 | 〜75% |
1½ | 11½ | 1.7188(1-23/32英寸) | 43.66 | 〜75% |
2 | 11½ | 2.2188(2-7/32英寸) | 56.36 | 〜75% |
2½ | 8 | 2.6250(2-5/8“) | 66.67 | 〜75% |
3 | 8 | 3.2500(3-1/4英寸) | 82.55 | 〜75% |
3½ | 8 | 3.7500(3-3/4英寸) | 95.25 | 〜75% |
4 | 8 | 4.2500(4-1/4英寸) | 107.95 | 〜75% |
笔记:
这是一个干密封的锥形管螺纹,通常称为dryseal NPT或管道螺纹燃料。它具有与标准NPT相同的锥度(1:16)和线螺距,也具有60°螺纹角度。关键区别在于螺纹的顶峰和根设计:NPTF线在波峰和根上的间隙为零,从而形成了一种干扰拟合,可将金属对金属固定而无需任何密封剂。这使得NPTF非常适合对超透露率敏感的应用,即使是微小的泄漏或密封剂污染也是不可接受的。尽管NPTF和NPT具有尺寸并将其物理贴合,但仅交配NPTF雄性和女性会产生干密封。 NPTF由ANSI/ASME B1.20.3定义,而标准NPT则使用B1.20.1。
典型用途:高压液压系统;燃料系统;和其他流体功率应用(例如,制动系统组件或燃油轨配件)。
该螺纹标准具有与相应的NPT大小相同的螺纹角,形状和音高,但它是直(平行)而不是锥形的。虽然NPS线将拧到相同尺寸和TPI的NPT拟合上,但其缺乏锥度会阻止楔形密封件,并且可能会泄漏。 NPS线用于机械连接或由O形圈或垫圈等单独元素提供密封的地方。
典型用途:电导管螺纹(通常称为NPSM),消防软管耦合或大型直径水管工会以及燃气灯笼或老式的管道工会,密封垫圈或垫圈会产生密封。
该管道线系统通常在英国,欧洲,亚洲和北美以外的许多地区使用。它有两个标准:BSPT(英国标准管锥)和BSPP(英国标准管平行)。 BSPT是一个锥形线,旨在通过楔入形成压力电离接头,概念与NPT相似,但它使用55°螺纹角(Whitworth形式),带有圆形的波峰和根,而不是NPT的60°扁平轮廓。每个名义尺寸的线程螺距也不同于NPT,因此BSPT和NPT配件是不相容的,不会正确密封或将其螺纹多于一两个转。 BSPP线是笔直的(平行),并且不会自行密封;他们依靠端口面上的粘合洗衣机或O形圈(例如,阀门上的“ G”线或圆柱体在肩膀下使用O形圈)。 BSP标准标准由ISO 7-1(锥形管螺纹)和ISO 228-1(平行管螺纹)定义。实际上,标记为“ BSP”或“ G线”的配件需要匹配的BSP螺纹零件或适配器与NPT交配。
典型用途:欧洲管道;带有BSPT螺纹的气动和液压系统(例如,空气压缩机耦合器);和带有BSPP螺纹的液压组件端口(例如,带有O形圈密封的G1/4和G1/2圆柱接头)。
以下是NPT,NPTF,NP,BSPT和BSPP的简明比较:
线程类型 | 锥度与平行 | 螺纹角度 | 密封法 | 标准 | 典型用途 |
npt | 锥 | 60° | 金属至金属楔形剂 +密封剂 | ANSI/ASME B1.20.1 | 一般管道,气动,燃油管线,液压配件 |
NPTF | 锥 | 60° | 金属到金属干式(无密封剂) | ANSI/ASME B1.20.3 | 高压液压系统,燃油系统,制动配件 |
NPS | 平行线 | 60° | 单独的垫圈/O形圈 | ANSI/ASME B1.20.1 | 电导管(NPSM),消防耦合,工会 |
BSPT | 锥 | 55°(惠特沃思) | 金属至金属楔形剂 +密封剂 | ISO 7-1 | 欧洲管道,气动,液压系统 |
BSPP | 平行线 | 55°(惠特沃思) | 单独的粘合洗衣机/O形圈 | ISO 228-1 | 液压组件端口(G-Threads),通用配件 |
为了进行快速参考,下表列出了推荐的钻头大小,用于直接敲击锥形管螺纹(NPT&NPTF)和直管螺纹(NPS&NPSF),而无需转换:
管道水龙头尺寸 | NPT&NPTF TPI | 钻(英寸 / mm) | NPS TPI | 钻(英寸 / mm) |
1/16英寸 | 27 | 0.242 / 6.15(c) | 27 | 0.242 / 6.15(c) |
1/8英寸 | 27 | 0.332 / 8.43(q) | 27 | 0.332 / 8.43(q) |
1/4英寸 | 18 | 0.4375 / 11.11(7/16) | 18 | 0.4375 / 11.11(7/16) |
3/8英寸 | 18 | 0.5625 / 14.29(9/16) | 18 | 0.5625 / 14.29(9/16) |
1/2英寸 | 14 | 0.7031 / 17.86(45/64) | 14 | 0.7031 / 17.86(45/64) |
3/4英寸 | 14 | 0.9063 / 23.02(29/32) | 14 | 0.9063 / 23.02(29/32) |
1英寸 | 11½ | 1.1406 / 28.97(1-9 / 64) | 11½ | 1.1406 / 28.97(1-9 / 64) |
1¼英寸 | 11½ | 1.4844 / 37.70(1-31 / 64) | 11½ | 1.4844 / 37.70(1-31 / 64) |
1½英寸 | 11½ | 1.7188 / 43.66(1-23 / 32) | 11½ | 1.7188 / 43.66(1-23 / 32) |
2英寸 | 11½ | 2.2188 / 56.36(2-7 / 32) | 11½ | 2.2188 / 56.36(2-7 / 32) |
2½英寸 | 8 | 2.6250 / 66.67(2-5 / 8) | 8 | 2.6250 / 66.67(2-5 / 8) |
3英寸 | 8 | 3.2500 / 82.55(3-1 / 4) | 8 | 3.2500 / 82.55(3-1 / 4) |
3½英寸 | 8 | 3.7500 / 95.25(3-3 / 4) | 8 | 3.7500 / 95.25(3-3 / 4) |
4英寸 | 8 | 4.2500 / 107.95(4-1 / 4) | 8 | 4.2500 / 107.95(4-1 / 4) |
在各种类型的加工过程中,有时我们希望有一种加工方法能够实现刀具与工件之间的非接触。当然,我们会想到放电加工 (EDM)。
Similar to all other 3D printing processes (such as polymer 3D printing), metal 3D printers build parts by adding material a layer at a time based on a digital 3D design — hence the term additive manufacturing. Only this time, the process uses metal powder, wire, or polymerbound filament instead of plastics.
从微型电子产品到重型工业系统,几乎每件硬件都依赖机械紧固件才能有效运行。本文深入探讨了紧固件及其广泛的应用。准备好仔细看看了吗?加入我们,一起发现: 什么是紧固件? 不同类型的紧固件及其用途 用于制造紧固件的材料 如何为您的项目选择合适的紧固件 什么是紧固件? 紧固件是一种用于将两个或多个物体机械连接或固定在一起的硬件设备。它涵盖了广泛的工具类别——螺钉、螺母、螺栓、垫圈、铆钉、锚栓和钉子等各种形式。 大多数紧固件可以轻松拆卸和重新组装,而不会损坏螺钉和螺栓等部件。它们形成非永久性关节,但这并不意味着该关节很弱;事实上,如果安装正确,它们可以承受很大程度的压力。 此外,还有焊接接头和铆钉等紧固件,它们可以形成不易拆卸的永久结合。根据应用的不同,紧固件有各种形状、尺寸和材料,每种都有其独特的功能和用途。我们将在下面的段落中研究这些以及更多内容。 不同类型的紧固件及其用途 如上所述,紧固件有多种形式。每种类型都根据其设计和功能满足独特的应用。以下是紧固件主要类型、子类型和具体用途的详细分类。 类型 1:螺丝 螺钉是高度通用的紧固件,具有头部和螺纹杆,可提供强大的抓地力和抗拉力。它们有各种头部形状(例如扁平、圆形或六角形),可以适应不同的工具和审美需求。 与螺栓不同,许多螺钉(例如自攻螺钉)可以在材料中创建自己的螺纹,而无需预先钻孔。使用螺丝刀或电钻等简单工具即可快速安装,并且不需要螺母进行紧固。螺钉与多种材料兼容,包括木材、塑料和薄金属。一些最常见的包括: 木螺丝 顾名思义,木螺钉通常是部分螺纹的,专门设计用于连接木块。它们具有锋利的尖端和粗螺纹,使它们能够轻松穿透木材并提供牢固的抓握。 机械螺丝 与木螺钉相比,这些螺钉具有更细的螺纹,这使得它们更适合金属和刚性复合材料等硬质材料。它们具有一致的柄直径,尖端没有锥形。通常,机器螺钉插入预先钻好的螺纹孔中或与螺母配对以进行安全组装。 金属板螺丝 金属板螺钉是自攻螺钉专为薄金属板(如金属板)和其他薄材料而设计。它们具有全螺纹柄和锋利的螺纹尖端,可以轻松地将螺纹切削到薄金属中。 自钻螺钉 自钻螺钉采用金属板螺钉的全螺纹设计,但配有钻头形状的尖端。这一独特的功能使它们能够直接钻入钢或铝等硬质基材,而无需预钻孔。它们对于固定较厚的金属材料特别有效,可提高效率并易于安装。 甲板螺丝 与主要用于室内或受保护的木材连接的木螺钉不同,甲板螺钉是专门为室外应用而设计的木螺钉。它们通常由不锈钢、镀锌钢或具有特殊防腐涂层的材料制成。甲板螺钉通常具有全螺纹柄,有些设计采用双螺纹或特殊螺纹,以适应温度和湿度波动引起的膨胀、收缩和应力。 六角拉力螺钉 六角拉力螺钉是大型木螺钉,设计为用扳手或套筒而不是螺丝刀驱动。它们具有粗粗螺纹和六角头,可提供出色的扭矩,是最坚固的金属和木材紧固件之一。由于这些螺钉的尺寸和强度,需要预先钻好导向孔。由于其处理重负载的能力,它们非常适合框架、甲板和重型家具等结构应用。 类型 2:螺栓 螺栓与螺钉具有相似的结构,具有从尖端开始的外外螺纹。与螺钉不同,螺栓不是自攻螺纹,也不会在材料中切出螺纹。相反,它们与预攻丝孔或螺母配合使用,以形成坚固的机械接头。以下是最流行的螺栓类型: 六角头螺栓 六角头螺栓有六角头;这种设计使它们可以使用标准扳手或电动工具轻松拧紧或松开,从而确保高效的组装和拆卸。它们带有机器螺纹,可以完全或部分沿螺栓长度延伸。全螺纹螺栓在需要强夹紧力的应用中表现出色,而部分螺纹螺栓凭借其光滑的杆部,可为横向承载应用提供卓越的剪切强度。 马车螺栓 马车螺栓有一个圆形凸形金属头,后面是方颈和螺纹轴。方颈设计用于锁定在材料内,防止螺栓在安装过程中旋转并确保稳定性。这些螺栓主要用于木材应用,例如木框架或家具组装。 吊环螺栓 吊环螺栓一端具有圆形环(或“吊环”),另一端具有螺纹杆。螺纹端拧入表面,而环可以轻松连接或悬挂物体。这些螺栓通常用于需要拉力的应用,例如提升重物或将绳索和电缆固定到结构上。 内六角螺栓(内六角螺栓) 这些类型的紧固件通常具有圆柱形头部,该头部带有用于驱动工具的六角形凹槽。可以使用内六角扳手或六角扳手来拧紧。与传统螺栓(例如带有外驱动头的六角螺栓)相比,内六角螺栓具有更小、更紧凑的头部。这种设计允许在狭小或有限的空间中应用高扭矩。 U 型螺栓 U型螺栓的形状像“U”形,杆部两端都有螺纹。它们可以缠绕管道或其他圆柱形物体,将它们固定在平坦的表面或结构上,而不会对管道造成永久性损坏或影响流体流动。 双头螺栓 双头螺栓,或双头螺栓,两端都有螺纹,中间有一个无螺纹的杆部。它们用于从两侧固定两个或多个零件,通常用于需要双端紧固的法兰组件或结构连接等应用。这些螺栓可以在其一端或两端使用螺母。 类型 3:坚果 螺母是螺栓不可或缺的伙伴。这些紧固件具有内螺纹,与螺纹尺寸和螺距相匹配的螺栓配对,以确保牢固的夹紧和增加的扭矩。与螺栓和螺钉一样,螺母也有各种形状和尺寸。以下是一些最常见的坚果类型: 六角螺母 作为标准六面螺母,六角螺母是最常见的类型,适用于通用紧固。它们很便宜,您可以使用扳手或钳子轻松组装它们。 尼龙锁紧螺母 尼龙锁紧螺母与后继结构的六角螺母类似,但具有一个额外的轴环,可容纳尼龙环或金属嵌件。这种设计有效防止高振动环境下的松动。 城堡螺母(开槽螺母) 城堡螺母的顶部切有槽,类似于城堡的城垛。这些槽与螺栓或螺柱上的预钻孔对齐,螺母就位后,可以将开口销插入孔中以将其固定,防止松动。 法兰螺母 法兰螺母与六角螺母类似,但底部有一个宽法兰,可用作内置垫圈。这种设计有助于将负载均匀分布在更大的区域,降低连接材料损坏的风险并增强螺母的抓力。 盖形螺母(盖形螺母) […]
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