本文摘要
- 了解牙规的多样性:世界各地因应不同需求制定各种牙规,但全球化趋势逐渐使某些牙规成为主流。本文将带您深入了解这些常见牙规。
- 锥形牙与平行牙:锥形牙和平行牙是常见的螺纹类型,各有特点。锥形牙具有密封性,适用于有限空间,而平行牙提供优越的拉力。本文将深入解释它们的特性和应用。
- 美国规格与英国规格:美规和英规是国际上广泛使用的牙规标准。美国的NPT和NPS,以及英国的BSPT、BSPP等,各有其特点。我们将比较这两种主要牙规,以帮助您更好地理解它们。
- 美规锥形牙和平行牙:美国的NPT和NPS标准是重要的牙规,分别适用于密封和拉力需求。文章将详细探讨这些标准的特点和用途。
- 英规锥形牙和平行牙:英国的BSPT和BSPP是英规的代表,具有不同的螺纹角度和形状。了解这些差异对于选择合适的牙规至关重要。本文将帮助您明白它们之间的异同。
世界上有因应不同应用、产业、设备、设备供应商、零组件供应商等因素,而有着各式各样的牙规,只要有製造厂愿意,即可给自己研发的设备或是零组件创造自己独有的牙规,然而,全球化之下,而使得某几种牙规成为大部分供应商所製造设备或零组件的基本规格。
本篇,主要整理与介绍几种风行全球的牙规,让大家能轻松瞭解与辨识这些常见牙规。
一、锥形牙与平行牙
因着牙的大致外观轮廓,可大块面的区分为锥形牙与平行牙,以下分别为两种牙的特点与应用差异。
锥形牙
∙ 锥形牙剖面呈现锥形 (上宽下窄,侧边呈现一个斜度)。
∙ 锥形牙与牙孔就算大小不一致,仍可锁上。公牙较母牙大时,锁得较浅;反之,可锁得较深。无论牙较大或较小,都可以锁得紧。也因此,锥形牙可允许在较大的公差之下,仍可锁入,并维持一定的密封性。
∙ 在没有密封件的情况下,锥形牙会比平行牙还要来得耐压,而不易漏。因此,锥形牙所提供的是两个元件间具有一定程度防漏能力的接合。
∙ 在空间较为限制、牙孔开在不平整、或有曲度的表面上而无法使用密封件时,通常会使用锥形牙,如喷嘴安装在管子上时,一般来说,喷嘴大多使用锥形牙。
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平行牙
∙ 平行牙剖面呈现长方形 (车牙的两边呈现平行相对的两边)。
∙ 相对锥形牙来说,平行牙与牙孔尺寸必须一致,才可锁上。
∙ 平行公牙尺寸若与母牙一致,即可锁到底,并可锁得非常紧,反之,在公差较大的状况下,公牙可能因此无法锁入母牙。
∙ 因平行牙可锁到底的特性,其主要提供的是种贯穿两者的拉力,而可把两个面拉在一起,搭配螺帽,使两个需相接合的元件,紧密接合一起,如法兰式接头。然而,在无任何密封件时,平行牙仍缺乏密封性。
∙ 一般来说,在无任何密封件时,平行牙将无法达到密封效果。因此,在有密封需求时,需平行牙加上密封件,如O-ring,平行牙可将O-ring逼紧而达到密封效果 。另外,有时会利用平行公牙来搭配锁入锥形母牙中以达到低压密封的需求。
∙ 在没有空间或结构干涉问题时,平行牙因为可以锁到底,再搭配密封件,防漏效果更佳。
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二、美规与英规
为目前通用国际的两大牙规,分别由美国与英国所制订出来的标准。
∙ 美国国家标准管螺纹标准 (American National Standard Pipe Thread standards),通常简称国家管螺纹标准 (National Pipe Thread standards),是美国国家螺纹管和管件上使用的螺纹技术标准。其标准包含锥形牙和平行牙,用于各种用途,包括刚性,压力密封或两者兼而有之。因着用途有各种细分类型的简称,常见的NPT,即为美规锥形牙的简称,另外美规平行牙简称为 NPS。主要通用于北美地区。
∙ 螺纹角 (螺纹侧面与螺栓轴线垂直面的夹角)为60度(左图红色处)。
∙ 螺峰/螺谷 (螺纹最突出之顶部称为螺峰,螺纹最凹处之低点称为螺谷) 呈现锐角。(左图蓝色处)
∙ 美规锥形牙:一般称呼为 NPT (National pipe taper,全名为:American National Standard Taper Pipe Thread 美国国家标准锥形管用螺旋),为常见于于一般工业零组件的美规锥形牙标准。常用于无法或不需任何密封件的工业零组件密封,应用范围广。
∙ 美规平形牙:一般称呼为 NPS (National pipe straight,全名为:American National Standard Straight Pipe Thread 美国国家标准平行管用螺旋),为常见于于一般工业零组件的美规平行牙标准。为了刚性需求,需使用密封件密封;有时,平行公牙用于锁入锥形母牙中,作为低压密封使用。
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∙ British Standard Pipe (BSP) 英国标准管道 是一个在国际上广泛被使用的螺纹标准 (牙规),包含着外螺纹与内螺纹 (母牙) 的配合。与美规 NPT 标准齐名,已时常被用作管道和管道配件的牙规标准。
∙ 螺纹角为55度(左图红色处)。
∙ 螺峰/螺谷呈现圆角 (左图绿色处)。
∙ 英规锥形牙:一般以 BSPT (The British Standard Pipe Taper) 称之,目前称呼已被「R牙」所取代,然而 BSPT 仍是大众通用的称呼之一。
∙ 英规平行牙:一般以 G牙、BSPP (The British Standard Pipe Parallel)、BSPM、或 BSP 称之,而 BSPF ( British Standard Pipe Fitting) 为英规平行牙另一个称呼,BSPF 是为了解决过去 BSPP 与 BSPT (英规锥形牙) 在发音上的混淆所造成的困扰的改称。 然而,BSPF的称呼在相关产业与美国国家标准协会的无油密封锥形牙一起提及时仍容易造成混淆。美国国家标准协会拥有NPT/ NPTF 两种锥形牙规,其中 NPTF (National Pipe Taper Fuel) 为无油密封版本的锥形牙规。BSPF 与 NPTF,因结尾P与T的读音乍听类似,而结尾均为F的关係,即便前者为平行牙后者为锥形牙,仍容易产生另外一种可能的混淆。 为了解决这问题,遂将 BSPF 改为 BSPM (British Standard Pipe Mechanical),而如此调整方式,是为了以美国国家标准局的平行牙规名称 NPSM (National Pipe Straight Mechanical) 一致的逻辑来与业界沟通 BSPM 的平行牙身份。 无论 BSPF 或是 BSPM 如今仍尚未被广泛地接受,基本上,BSPP (British Standard Pipe Parallel) 目前仍是英规平行牙最广为人知的名称。 现今,也有许多人以 BSP (British Standard Pipe) 来称呼,但须注意的是 BSP 也可以是 BSPP 或 BSPT 的短版称呼。
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