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美制螺纹尺寸与标准对照手册

引言

在机械制造、设备维修、管道连接等众多工业领域，螺纹连接作为一种基础且关键的连接方式，其标准化程度直接影响到零部件的互换性、连接强度与密封性能。美制螺纹，作为国际上广泛应用的螺纹标准体系之一，拥有其独特的尺寸规格与标注方法。本手册旨在系统梳理美制螺纹的核心标准、主要类型、尺寸参数及选用要点，为工程技术人员、采购人员及相关从业者提供一份清晰、实用的参考工具，助力准确识别、选用和检验美制螺纹，确保工程实践中的连接可靠性与经济性。

一、美制螺纹的基本概念与分类

1.1美制螺纹的定义

美制螺纹，通常指符合美国统一螺纹标准（UnifiedThreadStandard,UTS）的螺纹，其发展源于早期的美国国家螺纹（NationalThread），后与英国、加拿大等国家协同制定，形成了统一的标准，旨在促进北美地区乃至全球范围内的贸易与技术交流。

1.2主要类型

美制螺纹根据其用途和牙型特征，主要可分为以下几大类：

*统一螺纹（UnifiedScrewThreads,UN）：这是应用最为广泛的美制螺纹类型，牙型角为60度。根据螺距的不同，进一步细分为：

*粗牙螺纹（UnifiedCoarse,UNC）：在相同公称直径下，牙数最少，螺距最大，适用于一般的紧固连接，便于快速装配与拆卸。

*细牙螺纹（UnifiedFine,UNF）：相较于粗牙螺纹，其每英寸牙数更多，螺距更小，具有更高的自锁性能和更好的抗振性，常用于受力较大或要求精密调节的场合。

*超细牙螺纹（UnifiedExtraFine,UNEF）：牙数更多，螺距更小，主要用于薄壁零件、细长杆件或需要微调的精密机构。

*定螺距螺纹（UnifiedConstantPitch,UN）：对于某些特定直径，除了粗牙和细牙外，还规定了一种或多种固定螺距的螺纹，以满足特殊设计需求。

*管螺纹（PipeThreads）：用于管道连接，注重密封性能。常见的美制管螺纹包括：

*NPT（NationalPipeTaper）：锥管螺纹，内外螺纹均为锥形，依靠螺纹牙的变形实现密封，广泛应用于压力管道系统。

*NPTF（NationalPipeTaperFuel）：干密封锥管螺纹，牙型经过特殊设计，无需额外密封材料即可实现高压密封，常用于燃油、液压等系统。

*NPSM（NationalPipeStraightMechanical）：机械连接用直管螺纹，配合密封垫圈或O型圈实现密封，常用于低压或非密封场合的机械连接。

*NPSC（NationalPipeStraightCoupling）：直管螺纹接头，通常与NPT外螺纹配合使用。

二、美制螺纹的基本牙型与尺寸标注

2.1统一螺纹（UN系列）的基本牙型

统一螺纹的基本牙型为60度等边三角形。其主要特征包括：

*牙型角：60度。

*牙顶：削平或圆弧。

*牙底：圆弧。

*螺距（Pitch,P）：相邻两牙对应点之间的轴向距离，单位为英寸。在美制螺纹中，更常用“每英寸牙数（ThreadsPerInch,TPI）”来表示，螺距P=1/TPI。

2.2统一螺纹的尺寸标注方法

美制统一螺纹的完整标注格式通常如下：

公称直径-每英寸牙数螺纹系列代号旋向公差带代号-旋合长度代号

例如：`1/4-20UNC-2A`

*公称直径（NominalDiameter）：指螺纹的大径（外螺纹牙顶或内螺纹牙底的直径），通常以英寸为单位，用分数或公称尺寸代号表示（如#0,#1,#2...#12,1/4,5/16...）。对于较小直径的螺纹（通常小于1/4英寸），采用编号（NumberSize）表示，如#10表示公称直径为0.1900英寸。

*每英寸牙数（TPI）：直接表明螺纹的细密程度。

*螺纹系列代号：如UNC（粗牙）、UNF（细牙）、UNEF（超细牙）、UN（定螺距）。

*旋向（HandofThread）：未标注时默认为右旋（RightHand,RH），左旋需标注LH（LeftHand）。

*公差带代号：由表示公差等级的数字和表示公差带位置的字母组成。外螺纹用小写字母（如2a,3a），内螺纹用大写字母（如1B,2B）。数字1、2、3表示公差等级，数字越大，公差越小，精度越高。字母A、B表示公差带位置。

*旋合长度代号：分为短（S）、中（N）、长（L）三种。未标注时通常默认为中等旋合长度（N）。

2.3管螺纹的尺寸标注方法

美制管螺纹的标注相对复杂，通常包含螺纹类型代号、公称尺寸和公差等级等信息。

例如：`NPT3/4-1