• Главная
• Статьи
• Крепеж
• Статьи по подбору крепежа

Дюймовый крепёж: как определить и где применяется

Дюймовый крепеж встречается в технике, пришедшей из США, Канады и Великобритании, а также в отраслях, где исторически закрепились имперские стандарты - авиации, судостроении, нефтедобыче. Для российского мастера или инженера это часто головная боль: болт 1/4″ внешне почти неотличим от метрического М6, но несовместим с ним. Попытка накрутить метрическую гайку на дюймовый болт срывает витки и ослабляет соединение. Разберемся, как читать маркировку, чем отличаются серии резьб и как не перепутать дюймовый крепеж с метрическим.

Серии резьб: UNC, UNF, UNEF, UN

В 1948 году США, Канада и Великобритания разработали единый стандарт унифицированной резьбы - Unified Thread Standard (UTS). Его профиль аналогичен метрическому: угол при вершине 60°. Разница - в единицах измерения: все размеры задаются в дюймах, а шаг выражается количеством витков на дюйм (TPI, threads per inch).

Серии различаются крупностью шага:

• UNC (Unified Coarse) - унифицированная крупная резьба. Применяется для крепежа общего назначения, где важна скорость сборки.

• UNF (Unified Fine) - унифицированная мелкая резьба. Используется там, где требуется большая прочность соединения, лучшая удерживающая сила и устойчивость к вибрации.

• UNEF (Unified Extra Fine) - особо мелкая резьба. Встречается реже, в специализированных применениях: тонкостенные детали, точная регулировка.

• UN (Unified National) - серия с постоянным шагом. Число перед обозначением указывает TPI независимо от диаметра. Например, 8UN означает 8 витков на дюйм для всех диаметров в этой серии.

Для подавляющего большинства болтов, шпилек и гаек используются именно UNC и UNF.

Совет специалиста: если вы не знаете, какая перед вами резьба - UNC или UNF, начните с подсчета витков на дюйм. Приложите линейку к резьбе и посчитайте, сколько полных витков укладывается на 25,4 мм. Для диаметра 1/4″ значение 20 TPI указывает на UNC, 28 TPI - на UNF. Этот простой подсчет сразу сужает круг поиска.

Разбираем обозначение по частям

Полное обозначение дюймовой резьбы выглядит так: 1/4-20 UNC-2A.

Разберем каждый элемент:

• 1/4 - номинальный диаметр в дюймах. Здесь 1/4 дюйма = 0,250″ = 6,35 мм.

• 20 - количество витков на один дюйм (TPI). Чем больше число, тем мельче шаг.

• UNC - серия резьбы. В данном случае - крупная.

• 2 - класс точности. Для наружной резьбы (болта) классы: 1A (самый грубый), 2A (нормальный), 3A (прецизионный).

• A - обозначение наружной резьбы. Буква B указывает на внутреннюю резьбу (гайки).

Если в обозначении нет букв A или B, обычно подразумевается класс 2A или 2B - наиболее распространенный.

Номинальный диаметр: дроби и номера

Дюймовые размеры бывают двух видов: дробные и номерные.

• Дробные используются для диаметров от 1/4″ и выше: 1/4, 5/16, 3/8, 1/2, 5/8, 3/4, 7/8, 1 дюйм и далее.
  
  

• Номерные применяются для малых диаметров - от №0 до №12. Каждому номеру соответствует определенный диаметр в дюймах. Например, №4 = 0,112″, №6 = 0,138″, №8 = 0,164″, №10 = 0,190″. Номерная система удобна тем, что позволяет избежать громоздких дробей вроде 9/64″.

Перевод дюймового диаметра в миллиметры выполняется умножением на 25,4. Например, 3/8″ = 0,375 × 25,4 = 9,525 мм.

Витки на дюйм и пересчет в миллиметры

Шаг дюймовой резьбы измеряется в TPI - количестве витков на дюйм. Это обратная величина шага: чем больше TPI, тем мельче резьба.

Формула пересчета: шаг (мм) = 25,4 / TPI.

Пример: резьба 1/4-20 UNC. TPI = 20. Шаг = 25,4 / 20 = 1,27 мм.

Таблица основных размеров UNC

Размер (дюймы)	TPI (UNC)	Шаг (мм)	Наружный диаметр (мм)
№4 (0,112″)	40	0,635	2,845
№6 (0,138″)	32	0,794	3,505
№8 (0,164″)	32	0,794	4,166
№10 (0,190″)	24	1,058	4,826
1/4″	20	1,270	6,350
5/16″	18	1,411	7,938
3/8″	16	1,588	9,525
7/16″	14	1,814	11,112
1/2″	13	1,954	12,700
9/16″	12	2,117	14,288
5/8″	11	2,309	15,875
3/4″	10	2,540	19,050

Источник: ANSI/ASME B1.1, справочные данные производителей

Таблица размеров UNF (мелкая резьба)

Размер (дюймы)	TPI (UNF)	Шаг (мм)	Наружный диаметр (мм)
№4 (0,112″)	48	0,529	2,845
№6 (0,138″)	40	0,635	3,505
№8 (0,164″)	36	0,706	4,166
№10 (0,190″)	32	0,794	4,826
1/4″	28	0,907	6,350
5/16″	24	1,058	7,938
3/8″	24	1,058	9,525
7/16″	20	1,270	11,112
1/2″	20	1,270	12,700
9/16″	18	1,411	14,288
5/8″	18	1,411	15,875

Источник: ANSI/ASME B1.1

Классы посадки и буквы A/B

Класс посадки определяет, насколько плотно наружная и внутренняя резьбы прилегают друг к другу.

Для унифицированной дюймовой резьбы существует шесть классов посадки: три для наружной резьбы (1A, 2A, 3A) и три для внутренней (1B, 2B, 3B).

Буква A обозначает наружную резьбу (болт, винт, шпилька). Буква B - внутреннюю (гайка).

• Класс 1 - самый свободный. Подходит для быстрой сборки, в том числе с загрязненными или поврежденными резьбами.

• Класс 2 - нормальный. Используется в большинстве крепежных изделий.

• Класс 3 - прецизионный. Обеспечивает плотную посадку без зазора, применяется в ответственных соединениях.

Все три класса являются посадками с зазором - резьбы собираются без натяга. Чем выше номер класса, тем плотнее посадка.

Классы прочности и маркировка головки

Дюймовый крепеж маркируется по стандарту SAE J429. Наиболее распространенные классы - Grade 1, 2, 5 и 8.

Маркировка наносится не цифрами, а радиальными линиями на головке болта:

• Grade 1 и Grade 2 - без маркировки.

• Grade 5 - три радиальных линии.

• Grade 8 - шесть радиальных линий.

Соответствие Grade и метрических классов прочности

Дюймовый класс (SAE)	Метрический аналог (ГОСТ ISO 898-1)	Временное сопротивление, МПа	Предел текучести, МПа
Grade 2	4.8	400	320
Grade 5	8.8	800	640
Grade 8	10.9	1000	900

Соответствие ориентировочное: точные значения зависят от диаметра и стандарта. Для ответственных соединений всегда уточняйте механические свойства по документации производителя.

Чем UNC отличается от BSW и от метрики

UNC и BSW (British Standard Whitworth) - оба относятся к дюймовым резьбам, но имеют принципиальное различие в профиле. У UNC угол при вершине - 60°, у BSW - 55°. При одинаковом диаметре и TPI болт BSW не совместим с гайкой UNC: профили не совпадают.

UNC и метрическая резьба несовместимы полностью. Даже при близких диаметрах (например, М6 и 1/4″) шаг и профиль различаются настолько, что соединение не будет надежным. Попытка закрутить метрический болт в дюймовую гайку приводит к срыву витков.

Как отличить дюймовую резьбу от метрической

Шаг 1. Измерьте наружный диаметр штангенциркулем. Если диаметр близок к «круглому» метрическому значению (6, 8, 10 мм) - скорее всего, метрическая. Если диаметр близок к дробному значению (6,35 мм, 7,94 мм, 9,53 мм) - вероятно, дюймовая.

Шаг 2. Измерьте шаг. Для метрической резьбы шаг выражается в миллиметрах и обычно составляет 1,0; 1,25; 1,5; 1,75; 2,0 мм. Для дюймовой - подсчитайте витки на 25,4 мм. Если получилось целое число (20, 24, 28, 32) - резьба дюймовая.

Шаг 3. Используйте резьбомер. Набор пластин с зубьями разного профиля. Метрический резьбомер имеет угол 60°, дюймовый - тоже 60° для UNC/UNF, но шаг отличается. Приложите пластину к резьбе - совпадение укажет на систему.

Шаг 4. Проверьте калибром. Если есть возможность, накрутите известную гайку. Дюймовая гайка на метрический болт не накрутится без усилия.

Совет специалиста: самый надежный способ - использовать набор калибров «Проход-Непроход» (ПР-НЕ) для дюймовых резьб. Если калибр накручивается свободно, а следующий по номеру - нет, резьба определена точно. Для бытовых задач достаточно резьбомера и штангенциркуля.

Где применяется дюймовый крепеж

Дюймовый крепеж распространен в нескольких сферах:

• Автомобильная техника из США - особенно в старых моделях, где метрическая система не применялась.

• Авиация и космонавтика - исторически сложившиеся стандарты, где дюймовые размеры закреплены в документации.

• Судостроение - значительная часть импортного оборудования использует UNC и UNF.

• Нефтегазовая отрасль - насосы, компрессоры, трубопроводная арматура.

• Лифтовое оборудование - импортные узлы и механизмы.

• Бытовая техника из США и Великобритании - крепеж внутри корпусов, хотя внешние соединения могут быть метрическими.

При обслуживании такой техники всегда уточняйте, какой стандарт заложен в проект. Визуальное сходство М6 и 1/4″ часто приводит к ошибкам.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Попытка заменить метрический крепеж дюймовым «на глаз». Болт 1/4″ и М6 внешне похожи, но несовместимы. Даже если удастся накрутить гайку, соединение не будет держать нагрузку.

Ошибка 2. Использование ключа не того размера. Дюймовые головки имеют свои размеры «под ключ». Ключ 13 мм не равен 1/2″, хотя визуально близок. Разница приводит к смятию граней.

Ошибка 3. Игнорирование TPI. Два болта с одинаковым диаметром, но разным TPI (например, 1/4-20 UNC и 1/4-28 UNF) не взаимозаменяемы. Гайка от одного не накрутится на другой.

Ошибка 4. Неверное определение класса прочности. Маркировка Grade 5 (три линии) и Grade 8 (шесть линий) внешне похожа. Использование болта Grade 2 вместо Grade 8 в ответственной конструкции может привести к разрушению соединения.

Ошибка 5. Смешение BSW и UNC. Оба - дюймовые, но профили разные. Болт BSW не подходит к гайке UNC.

Как определить незнакомую резьбу: пошаговая инструкция

Шаг 1. Осмотрите головку. Наличие радиальных линий указывает на дюймовый крепеж по SAE J429. Три линии - Grade 5, шесть - Grade 8.

Шаг 2. Измерьте наружный диаметр. Запишите значение в миллиметрах. Сравните с таблицей: если диаметр близок к 6,35 мм - вероятно, 1/4″; 7,94 мм - 5/16″; 9,53 мм - 3/8″; 12,70 мм - 1/2″.

Шаг 3. Подсчитайте TPI. Приложите линейку и посчитайте витки на 25,4 мм. Целое число (20, 24, 28, 32) указывает на дюймовую резьбу.

Шаг 4. Сверьте с таблицей. Для диаметра 1/4″: 20 TPI - UNC, 28 TPI - UNF. Для 3/8″: 16 TPI - UNC, 24 TPI - UNF.

Шаг 5. Проверьте калибром или известной гайкой. Это финальный этап, подтверждающий результат.

Вопрос-ответ

Можно ли использовать дюймовый болт вместо метрического, если диаметр совпадает?

Нет. Даже при близких диаметрах шаг и профиль резьбы различаются. Соединение не будет надежным.

Чем Grade 5 отличается от Grade 8 визуально?

Grade 5 маркируется тремя радиальными линиями на головке, Grade 8 - шестью. Grade 1 и 2 не маркируются.

Что означает 1/4-20 UNC?

1/4 - номинальный диаметр в дюймах, 20 - количество витков на дюйм, UNC - серия крупной резьбы.

Все ли дюймовые резьбы имеют угол 60°?

Нет. UNC и UNF имеют угол 60°. Британская BSW - 55°. Трубная дюймовая резьба также может иметь угол 55°.

Как перевести TPI в миллиметры?

Формула: шаг (мм) = 25,4 / TPI. Например, 20 TPI = 1,27 мм.

Где чаще всего встречается дюймовый крепеж в России?

В импортной технике из США и Великобритании: автомобили, насосы, компрессоры, лифты, авиационные компоненты.

Список источников

1. ASME B1.1-2024. Unified Inch Screw Threads (UN, UNR, and UNJ Thread Forms). - New York: American Society of Mechanical Engineers, 2024.

2. SAE J429. Mechanical and Material Requirements for Externally Threaded Fasteners. - Warrendale: SAE International, 2014.

3. ГОСТ ISO 898-1-2014. Механические свойства крепежных изделий из углеродистой и легированной стали. Часть 1. Болты, винты и шпильки. - М.: Стандартинформ, 2014.

4. ГОСТ 27017-86. Изделия крепежные. Термины и определения. - М.: Издательство стандартов, 1986.

5. ISO 68-1:2023. ISO general purpose screw threads - Basic profile - Part 1: Metric screw threads. - Geneva: International Organization for Standardization, 2023.

6. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов. - 8-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательский центр «Академия», 2004.

7. Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989.

8. Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. - М.: Машиностроение, 1988.

9. BS 1580-1:2007. Unified screw threads - Part 1: Screw threads with diameters ¼ in and larger. - London: British Standards Institution, 2007.

10. ANSI/ASME B18.2.1. Square, Hex, Heavy Hex, and Askew Head Bolts and Hex, Heavy Hex, Hex Flange, Lobed Head, and Lag Screws (Inch Series). - New York: American Society of Mechanical Engineers, 2012.