NPT螺纹以及检测方法详解

一、目的：规范公司技术员，检验员，操作员对NPT螺纹的了解。二、适用范围：适用于公司任何NPT螺纹类产品，参考资料为ANSI-ASMEB1.20.1-1983(R2013)通用管螺纹和国家标准GB/T12716-2011。三、目录1、NPT和NPTF介绍2、螺纹技术参数参数讲解3、NPT与NPTF加工工艺4、NPT和NPTF的检测方法四、内容：4.1NPT和NPTF螺纹介绍NPT是National(American)PipeThread的缩写，属於美国标准的60度锥管密封螺纹，用於北美地区，美国标准为ANSI-ASMEB1.20.1-1983(R2013)通用管螺纹．国家标准可查阅GB/T12716-2011。NPTF：美制干密封圆锥管螺。NPTF=NationalPipeThreadFineNPT螺纹称之为一般用途的锥管螺纹，这也是我们以前称之为的布氏锥螺纹。NPTF螺纹称之为干密封式锥管螺纹，它连接密封的原理是在没有润滑剂或密封填料情况下完全依靠螺纹自身形成密封，设计意图是使内、外螺纹牙的侧面、牙顶和牙底同时接触，来达到密封的目的。它们两者的牙型角、斜度等指标都是相同的，关键是牙顶和牙底的削平高度不一样，所以，量规的设计也是不一样的。NPTF干密封管螺纹的牙形精度比NPT螺纹高，旋合时不用任何填料，完全依靠螺纹自身形成密封，螺纹间无任何密封介质。干密封管螺纹规定有较为严格的公差，属精密型螺纹，仅用在特殊场合。这种螺纹有较高的强度和良好的密封性，在具有薄截面的脆硬材料上采用此螺纹可以减少断裂现象。NPTF内、外螺纹牙顶与牙底间没有间隙，是过盈配合，而NPT螺纹是过渡配合。NPTF螺纹主要用于高温高压对密封要求严格的场所。NPT内外螺纹均为圆锥，而NPTF外螺纹是圆锥，内螺纹则有圆锥、圆柱两种；NPT有右旋也有左旋，NPTF只有右旋一种旋向。用NPTF丝锥在攻NPT螺纹是可以接受的，但是NPT丝锥不能用于NPTF螺纹，因为它生产的螺纹会漏气。NPT有右旋和左旋两种螺纹，而NPTF只有一种右旋螺纹。4.2螺纹技术参数讲解图1美国国家标准锥管螺纹(NPT)的基本形状NPT螺纹参数：H=0.866025p=60°尖角螺纹的高度锥螺纹锥角β=1°47”(单边),锥螺纹锥度比=1/16（直径：长度）h=0.8p=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。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。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下表中找到。削平高度决定了外螺纹的大径和内螺纹的小径的公差值。NPT螺纹牙型基本信息(表1)螺纹数尖角螺纹螺纹高度(牙高)削牙高度范围f相应的削平宽度F/英寸高度（H）（n）(mm)27181411.50.8151.2221.5711.913（h）(mm)最大0.7531.1291.4511.767最小0.6340.9741.2881.590最小公式最大公式0.096p0.088p0.078p0.073p最小公式最大公式0.111p0.102p0.090p0.084p0.033p0.038p对于NPTF螺纹，它的牙顶和牙底的削平高度和NPT螺纹不一样，见表2。简单的讲，和NPT螺纹比较，就是两者的中径一样，但NPTF的大径数值偏小，小径数值偏大。螺纹高度h=尖角螺纹高度H-2*削牙高度f。NPTF螺纹牙型基本信息(表2)螺纹数/尖角螺纹高度英寸（n）（H）(mm)27181411.50.8151.2221.5711.913螺纹高度(牙高)（h）公式0.678P0.710P0.746P0.746Pmm0.6371.0041.3531.649削牙高度fmin牙顶0.047P0.047P0.036P0.040P牙底0.094P0.078P0.060P0.060P削牙高度fmax牙顶0.094P0.078P0.060P0.060P牙底0.140P0.109P0.085P0.090PNPT内螺纹尺寸详解（表3）螺纹的有效长度≥L1+L3，可以再长2-3牙基准面内的基本直径理论值（手动拧紧时的内外螺纹啮合处的最大值）倒角C（内螺尺寸代号螺牙数/英寸(n)螺距P(1圈的长度)(mm)大径d=D（=小径+牙高*2）（理论值）(mm)1/161/81/43/81/23/411-1/41-1/227271818141411.511.511.50.9410.9411.4111.4111.8141.8142.2092.2092.2097.89510.24213.61617.05521.22426.56933.22841.98548.054中径d2=D2（理论值）(mm)7.1429.48912.48715.92619.77225.11731.46140.21846.287小径d1=D1Min（理论值）(mm)6.3898.73711.35814.79718.32123.66629.69438.45144.52小径Max（小径最小值+牙型高度公差）(mm)纹的小径倒角）X45度（大径-小径）/2+0.2(mm)标准圈数标准圈数对应的长度(mm)1/3圈数(mm)1/2圈数(mm)3圈（牙）(mm)基准距离L1（因为大端的小径倒角大于螺纹的大径，故螺纹基准面为螺纹在大端的起牙点，不是工件的大端面，但测量时可以借助工件的大端面）装配余量L3L1+L3的理论和(mm)6.5088.85611.51314.95218.48423.82929.87138.62844.6970.9530.9531.3291.3291.6521.6521.9671.9671.9674.324.364.14.324.484.754.64.834.834.0644.1025.7866.0968.1288.61810.16010.66810.6680.3140.3140.4700.4700.6050.6050.7360.7360.7360.4700.4700.7060.7060.9070.9071.1041.1041.1042.8222.8224.2334.2335.4435.4436.6266.6266.6266.8866.92410.01910.32913.57114.06116.78617.29417.294211.52.20960.09258.32556.55856.7351.9675.0111.0660.7361.1046.62617.692NPT外螺纹尺寸详解（表4）螺纹的有效长度≥L1+L3，可以再长2-3牙倒角C（外螺纹的大径倒角）大径d=D（=小径+牙高*2）（理论值）(mm)1/161/81/43/81/23/412727181814140.9417.8957.1429.4896.3898.7370.94110.242中径d2=D2（理论值）(mm)小径d1=D1Max（理论值）(mm)小径Min（小径最大值-牙型高度公差）(mm)6.2708.618大径d=D（=小径+牙高*2）（理论值）(mm)7.6419.9866.8889.2336.1358.481中径d2=D2（理论值）(mm)小径d1=D1Max（理论值）(mm)小径Min（小径最大值-牙型高度公差）(mm)6.0168.3620.9530.9531.3291.3291.6521.6521.9671.9671.9671.9674.324.364.14.324.484.754.64.0644.1025.7866.0968.1288.6180.3140.4700.3140.4700.4700.7060.4700.7060.6050.9070.6050.9072.8222.8224.2334.2335.4435.4436.6266.6266.6266.6266.8866.92410.01910.32913.57114.06116.78617.29417.29417.692X45度(（大径-小径）标准圈/2+0.2)标准数对应圈数的长度(mm)(mm)1/3圈数(mm)1/2圈数(mm)3圈（mm）基准距离L1（小端参考面距离螺纹基准面的距离，不管小端的倒角大小，工件参考面为小端端面)装配余量L3(国标为3圈，美标在3圈左右。现统一为3圈)L1+L3的理论和(mm)螺纹基准面内的基本直径尺寸代号（管子通经）螺牙数/英寸(n)螺距P(1圈的长度)(mm)小端的尺寸(螺纹基准面尺寸-L1/16)1.41113.61612.48711.35811.20313.25412.12510.99610.8411.41117.05515.92614.79714.64216.67415.54514.41614.2611.81421.22419.77218.32118.15820.71619.26417.81317.6501.81426.56925.11723.66623.50326.03024.57823.12722.96411.52.20933.22831.46129.69429.51732.59330.82629.05928.88244.5244.34347.38745.62043.85343.67710.1600.7361.1041-1/411.52.20941.98540.21838.45138.27441.31839.55137.78437.6081-1/211.52.20948.05446.287211.52.20960.09258.32556.55856.38159.40057.63355.86655.6904.8310.6680.7361.1044.8310.6680.7361.1045.0111.0660.7361.1044.3NPT和NPTF螺纹的加工工艺螺纹轴或孔在车牙前必须要倒角。倒角的目的在于引导车牙，去毛刺，引导孔或轴的装配。螺纹孔如果没有倒角，螺纹连接在受力过程中根据应力分布发生的变形，还有可能会造成内螺纹孔口的凸起变形，这对于压紧面需要贴合的场合，就不一定能满足。无论是内螺纹还是外螺纹，尽量要求装配时接触面多，所以对于外螺纹就是要求环规能多旋进一些，大径偏向中下差，偏小些；对于内螺纹就是要求塞规可以多旋进一些，小径偏向中上差，偏大些。注意，NPT螺纹刀和NPTF螺纹刀片不一样，不可通用。不过两者的工艺类似。下面的例子中的尺寸针对的是NPT螺纹。4.3.1外螺纹工艺为：车外径和倒角六步环规控制大径和锥度NPT螺纹刀车牙六步环规确认大径和锥度，L1规检测中径。外螺纹基准面：不管外螺纹小端的倒角如何，其基准面皆为小端的端面。一般要求小端的倒角不小于小端的小径（底径），具体数值可以定为C((大径-小径)/2+0.2)*45º，也就是倒角的最低点比小径还小0.2mm（单边）。加工时，根据基准面内的基准尺寸和基准距离L1，推算或查表得出小端的大径，中径和小径，然后根据小端的尺寸和锥度比16（长度：直径）计算出小端到锥度和工件的圆柱面交接处的长度。外螺纹的有效距离为不小于其基准距离的实际尺寸（L1）加装配余量（L3）。根据国家标准不管是内牙还是外牙都可以将装配余量L3统一为3牙，不过如果客户指定为ANSI-ASMEB1.20.1标准，按照客户的要求做或和客户协商。加工后，尽量使得螺纹环规L1处于Basic，或Basic和Max之间；六部规要处于B和BT间，或Mx和Mxt间。4.3.2内螺纹工艺为：车内径和倒角六步塞规控制小径和锥度NPT螺纹刀车牙六步塞规确认小径和锥度，L1规检测中径.倒角最大为(大端面的大径+0.6mm)*90º，目前我们规定大端面处的倒角为C((大径-小径)/2+0.2)*45º，也就是倒角的最高点比大径还大0.2mm（单边）。内螺纹基准面：如果倒角小于螺纹大径，则基准面为大端面；如果大端处的小径倒角大于该