当前位置: > 质感生活
bsp是什么螺纹(机械螺纹知识系列(三)——英国标准管螺纹BSP)
2023-07-29 09:58:01
Mars
535
来源:Creation无极限

bsp是什么螺纹?一、惠氏螺纹

bsp是什么

我们知道, 普通连接螺纹的牙型角是60度。

这个惠氏螺纹,与普通螺纹不同之处在于,它是55度牙型角。

为什么做成55度呢,原来,有个有趣的事情。

惠氏螺纹的发明人,约瑟夫·惠特沃斯(Joseph Whitworth),伴随英国工业革命浪潮,建立了自己的多个机床生产厂。

这些不同的厂,由于没有统一的螺纹标准,各自按照自己的经验制造螺纹,结果尺寸不尽相同,这就导致螺纹零件互换性成为问题。

比如,可能同一个零件同一个位置的螺孔,换一个螺钉后无法锁紧。

随着生产规模的不断扩大,Whitworth意识到了这个严重的问题。

随后,他收集了不同厂的螺纹样品,测量尺寸形状等数据,基于此,他提出了螺纹加工的统一标准,这就是惠氏螺纹BSW(British Standard Whitworth)的由来,也是世界上第一份螺纹标准。

惠氏螺纹BSW/BSF

在这个标准中,螺纹牙型角是55度,(BSF=British Standard Whitworth Thread Fine惠氏细牙螺纹)。

虽然现在惠氏螺纹在螺母和螺杆中并不常见,因为它被统一制螺纹(Unified-Series)和米制螺纹(Metric-Series)所替代了。

但是英国标准直管螺纹BSPP(British Standard Pipe Parallel),和1:16的锥管螺纹BSPT(British Standard Pipe Taper),都是在这个基础上发展起来的,并成为国际标准(ISO),一直沿用至今。

55度直管螺纹BSPP

55度锥管螺纹BSPT

更有意思的是,惠氏螺纹中,还规定牙顶和牙底做成圆弧。

为什么呢?这个其实是和惠特敏锐的市场洞察力和技术积累有关。

因为一开始,惠特建厂的目的就是卖机床,也就是“母鸡”,而不是卖机床加工出来的零件。可能是因为他看好繁荣的工业革命驱动的市场。

所以,在他给英国工业标准协会提交螺纹标准的时候,就把这个圆弧植入了,可谓是非常地英明,让人神不知鬼不觉地,把自己生产的螺纹变成了行业标准。

当然,在当时,也只有他家可以做这种圆弧牙顶和牙底,可以说是很好的技术壁垒。这都离不开他10多年的行业积累。

包括现在,要在一个行业树立标准,没有强有力的核心竞争力(不一定是技术方面的,可以是定位,品牌等方面),都不好使,因为容易被模仿被复制,在竞争中失利。

回过头,从使用角度来看,圆弧牙顶和牙底有它的好处,它能降低螺纹器具对牙顶的磨损,且其抗疲劳强度比平底螺纹有所改善,因为圆弧过度,优化了应力分布。

后来,美国为了降低螺纹加工的困难,参照此标准,把牙形角改成60度,牙顶和牙低都改为平的,才有了美国标准管螺纹NPT和NPSC:National Pipe Taper Thread和National Pipe Straight Coupling Thread。

所以现在,就管螺纹而言,在世界范围内形成了以ISO标准为一方,以美国标准为另一方的两大管螺纹标准体系。

二、英国标准管螺纹BSP

BSP螺纹全称是British Standard Pipe Thread,指的是英国标准管螺纹,属于惠氏螺纹(BS 84)范畴。

说到惠氏螺纹,私以为甚是了不起,不仅仅因为它是世界上第一个螺纹标准,更因为它的提出者约瑟夫·惠特沃斯(Joseph Whitworth)。感兴趣的朋友可以自行百度或者维基百科,这里不多作介绍。

BSP螺纹按外形分为两种:圆柱管螺纹BSPP(British Standard Pipe Parallel)和圆锥管螺纹BSPT(British Standard Pipe Taper)。

前面说过,BSP螺纹属于惠氏螺纹的一种,故牙型角为55°,如下图示:

英制圆柱管螺纹BSPP(British Standard Pipe Parallel)

BSPP - 英制圆柱管螺纹。网上有的直译成平行管螺纹,博主觉得有点不妥。与之对应的另外一种管螺纹叫“圆锥管螺纹”,这个是约定俗成的叫法,也是教科书上的标准称呼。若将British Standard Pipe Parallel翻译成“平行管螺纹”则可能会让人觉得有点摸不到头脑,且不够专业。

历史上的原因,BSPP同时又有其他不同的称呼。常见的如BSPF(British Standard Pipe Fitting)、BSPM(British Standard Pipe Mechanical)和PS(British Standard Pipe Straight)等。

然而,随着后来ISO标准化的开始,这些五花八门的称呼统统用一个简单明了的字母代替了。

这就是G螺纹。

于是:

G = BSPP = BSPF = BSPM = PS = ……

字母G是Gas的缩写(一说是源于德语Gewinde,“螺纹”的意思,博主个人比较倾向于前者),因为起初是在煤气管道上用的。而我们之所以称G为管螺纹,是因为G和管(Guan)的拼音首字母相同的缘故,这实在是一个巧合。

G螺纹分内、外两种螺纹,用于非密封联接。执行标准是BS EN ISO 228-1,旧标准是BS 2779,现已作废。

常用BSPP/BSPF螺纹规格尺寸表

英制圆锥管螺纹BSPT(British Standard Pipe Taper)

BSPT - 英制圆锥管螺纹,又称PT螺纹,只用于一般密封连接。BSPT旧标准为BS 21,而在新标准BS EN 10226-1中,用R螺纹替代。

于是:

R = BSPT = PT = ……

字母R来源于德语rohr,意思是“管”。R螺纹实际是一个系列,常见的有Rp、Rs、Rc、R1和R2。具体如下:

Rp - 英制密封圆柱内螺纹

Rs - 英制密封圆柱外螺纹

Rc - 英制密封圆锥内螺纹

R1 - 英制密封圆锥外螺纹,与Rp配合使用,即Rp/R1“柱/锥”配合

R2 - 英制密封圆锥外螺纹,与Rc配合使用,即Rc/R2“锥/锥”配合

由此可见,一般密封英制管螺纹分为两种:圆柱管螺纹和圆锥管螺纹。

密封用圆柱管螺纹(Rp)设计牙型与非密封管螺纹G完全一致,不同之处在于螺纹精度。而密封用圆锥管螺纹(R)则在圆柱管螺纹基础上按1:16的锥度进行技术转化。其设计牙型如下图示:

常用BSPT/R螺纹规格尺寸表

BSP螺纹分类关系图

为更直观的表示BSP螺纹的分类及关系,也为了方便查阅,博主特意做了一个“BSP螺纹分类关系图”(如下)。

从图中可以轻松看出BSP螺纹和G螺纹的区别和联系。

参考来源:

1.https://zhuanlan.zhihu.com/p/459385290

2.丝锥札记

https://www.sizhuiwhy.com/archives/28.html

本文关键词: bsp是什么
本文标签: 知识  

相关推荐