Британский стандарт Уитворта

Британский стандарт Уитворта (англ. British Standard Whitworth, BSW) - стандарт резьбы в имперских единицах измерения, разработанный и утвержденный Джозефом Уитвортом в 1841 году, а затем принятый в качестве британского стандарта. Фактически, первый в мире национальный стандарт резьбы, лежит в основе многих других стандартов резьбы.

Оригинальная резьба Уитворта (BSW) имела крупный шаг, потому что пределы прочности стали на растяжение в то время были низкими, и резьбы с мелким шагом при затягивании срывались. Около 50 лет она господствовала в британской промышленности, но по мере развития автомобилестроения потребовались резьбы с меньшим шагом, поэтому была разработана мелкая резьба British Standard Fine (BSF), представленная Британской ассоциацией инженерных стандартов в 1908 г. Внедрение стало возможным благодаря тому, что прочность стали к тому времени уже значительно увеличилась.

ОписаниеПравить

Форма профиля резьбы Уитворта

Количество витков на дюйм в резьбе Уитворта определяется диаметром болта либо винта.

В основе формы профиля лежит равнобедренный треугольник с углом 55° при вершине для всех выступов и впадин. Стороны исходного треугольника расположены под углом $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\Theta =27.5^{\circ }$ к перпендикуляру оси. Таким образом, если шаг резьбы равен $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $p$ , высота исходного треугольника равна

\text{[math]}

H={\frac {p}{2\tan \Theta }}=0,96049106p

.

Вершины треугольного профиля и основания впадин должны закругляются на 1/6 высоты. Следовательно, рабочая высота профиля резьбы (наибольшая высота соприкосновения сторон профиля резьбовой пары) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $h$ равняется ²⁄₃ от высоты исходного профиля резьбы (высоты исходного треугольника) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $H$

\text{[math]}

h={\frac {p}{3\tan \Theta }}=0,64032738p

.

Вершины скругляются дугой с углом $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $2\times (90^{\circ }-\Theta )=180^{\circ }-55^{\circ }=125^{\circ }$ . Высота дуги скругления $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $e=H\sin \Theta /6=0,073917569p$ , высота прямых участков $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $h-2e=0,49249224p$ , радиус скругления

\text{[math]}

r={\frac {e}{1-\sin \Theta }}=0,13732908p

.

Обозначение и размерыПравить

Для обозначения резьб Уитворта с крупным шагом используются символы B.S.W., и символы B.S.F. для резьб с мелким шагом. В обозначении должны присутствовать номинальный диаметр резьбы и количество витков на дюйм. Если резьба левая, за обозначением должен следовать символы «LH».

Например:

1/4in. — 20 B.S.W.

1/2in. — 16 B.S.F., LH

Исторические размеры резьбы Уитворта приведены в таблице ниже. Не следует путать с трубной резьбой G, которая используется в качестве British Standard Pipe . Например, G½ (полдюйма) имеет диаметр 20,955 мм.^[1]

Размеры резьбы Уитворта^[2]^[3]^[4]
Наружный диаметр	Плотность резьбы	Шаг резьбы	Внутренний диаметр	Размер сверла метчика
(дюймы)	(мм)	(дюймы⁻¹)	(мм)	(дюймы)	(мм)	(дюймы)	(мм)
¹⁄₁₆	1,588	60	0,423	0,0412	1,046	#56	1,2
³⁄₃₂	2,381	48	0,529	0,0671	1,704	#49	1,9
¹⁄₈	3,175	40	0,635	0,0930	2,362	#39	2,6
⁵⁄₃₂	3,969	32	0,794	0,1162	2,951	#30	3,2
³⁄₁₆	4,763	24	1,058	0,1341	3,406	#26	3,7
⁷⁄₃₂	5,556	24	1,058	0,1654	4,201	#16	4,5
¹⁄₄	6,350	20	1,270	0,1860	4,724	#9	5,1
⁵⁄₁₆	7,938	18	1,411	0,2414	6,132	F	6,6
³⁄₈	9,525	16	1,588	0,2950	7,493	⁵⁄₁₆	8,0
⁷⁄₁₆	11,113	14	1,814	0,3460	8,788	U	9,4
¹⁄₂	12,700	12	2,117	0,3933	9,990	²⁷⁄₆₄	10,7
⁹⁄₁₆	14,288	12	2,117	0,4558	11,577	³¹⁄₆₄	12,3
⁵⁄₈	15,875	11	2,309	0,5086	12,918	¹⁷⁄₃₂	13,7
¹¹⁄₁₆	17,463	11	2,309	0,5711	14,506	¹⁹⁄₃₂	15,2
³⁄₄	19,050	10	2,540	0,6219	15,796	²¹⁄₃₂	16,6
¹³⁄₁₆	20,638	10	2,540	0,6844	17,384	²³⁄₃₂	18,2
⁷⁄₈	22,225	9	2,822	0,7327	18,611	⁴⁹⁄₆₄	19,5
¹⁵⁄₁₆	23,813	9	2,822	0,7952	20,198	⁵³⁄₆₄	21,1
1	25,400	8	3,175	0,8399	21,333	⁷⁄₈	22,3
1 ¹⁄₈	28,575	7	3,629	0,9420	23,927	⁶³⁄₆₄	25,1
1 ¹⁄₄	31,750	7	3,629	1,0670	27,102	1 ⁷⁄₆₄	28,3
1 ³⁄₈	34,925	6	4,233	1,1616	29,505	1 ⁷⁄₃₂	30,9
1 ¹⁄₂	38,100	6	4,233	1,2866	32,680	1 ⁵⁄₁₆	34,0
1 ⁵⁄₈	41,275	5	5,080	1,3689	34,770	1 ⁷⁄₁₆	36,4
1 ³⁄₄	44,450	5	5,080	1,4939	37,945	1 ⁹⁄₁₆	39,6
1 ⁷⁄₈	47,625	4+¹⁄₂	5,644	1,5904	40,396	1 ⁵⁄₈	42,2
2	50,800	4+¹⁄₂	5,644	1,7154	43,571	1 ³⁄₄	45,4
2 ¹⁄₈	53,975	4+¹⁄₂	5,644	1,8404	46,746	1 ⁷⁄₈	48,6
2 ¹⁄₄	57,150	4	6,350	1,9298	49,017	2	51,1
2 ³⁄₈	60,325	4	6,350	2,0548	52,192	2 ¹⁄₈	54,2
2 ¹⁄₂	63,500	4	6,350	2,1798	55,367	2 ¹⁄₄	57,4
2 ⁵⁄₈	66,675	4	6,350	2,3048	58,542	2 ³⁄₈	60,6
2 ³⁄₄	69,850	3+¹⁄₂	7,257	2,3841	60,556	2 ¹⁄₂	62,9
2 ⁷⁄₈	73,025	3+¹⁄₂	7,257	2,5091	63,731	2 ⁵⁄₈	66,1
3	76,200	3+¹⁄₂	7,257	2,6341	66,906	2 ³⁄₄	69,2
3 ¹⁄₄	82,550	3+¹⁄₄	7,815	2,8560	72,542	3	75,0
3 ¹⁄₂	88,900	3+¹⁄₄	7,815	3,1060	78,892	3 ¹⁄₄	81,4
3 ³⁄₄	95,250	3	8,467	3,3231	84,407	3 ³⁄₈	87,1
4	101,600	3	8,467	3,5731	90,757	3 ⁵⁄₈	93,5
4 ¹⁄₄	107,950	2+⁷⁄₈	8,835	3,8046	96,637	3 ⁷⁄₈	99,5
4 ¹⁄₂	114,300	2+⁷⁄₈	8,835	4,0546	102,987	4 ¹⁄₈	105,8
4 ³⁄₄	120,650	2+³⁄₄	9,236	4,2843	108,821	4 ³⁄₈	111,8
5	127,000	2+³⁄₄	9,236	4,5343	115,171	4 ⁵⁄₈	118,1
5 ¹⁄₄	133,350	2+⁵⁄₈	9,676	4,7621	120,957	4 ⁷⁄₈	124,1
5 ¹⁄₂	139,700	2+⁵⁄₈	9,676	5,0121	127,307	5 ¹⁄₈	130,4
5 ³⁄₄	146,050	2+¹⁄₂	10,160	5,2377	133,038	5 ³⁄₈	136,3
6	152,400	2+¹⁄₂	10,160	5,4877	139,388	5 ⁵⁄₈	142,6

СтандартыПравить

BS 84:2007 Parallel screw threads of Whitworth form. Requirements

См. такжеПравить

Другие стандарты резьбы:

British Association screw threads (BA)
British standard brass thread
British Standard Cycle
British standard fine thread (BSF)
British Standard Pipe (BSP)
Метрическая резьба ISO
Унифицированный стандарт резьбы (UTS, включает резьбы UNC, UNF, UNS и UNEF)

СсылкиПравить

↑ Pipe Thread size Chart[1] Архивная копия от 31 марта 2022 на Wayback Machine
↑ Joseph Whitworth, 1841, A Paper on an Uniform System of Screw Threads Архивная копия от 23 декабря 2021 на Wayback Machine
↑ Joseph Whitworth, 1857, A Paper on Standard Decimal Measures of Length Архивная копия от 23 декабря 2021 на Wayback Machine
↑ British Standards Institution. Parallel screw threads of Whitworth form – Requirements. — ISBN BS 84:2007.

ЛитератураПравить

Oberg, E., Jones, F.D., Hussain, M., McCauley, C.J., Ryffel, H.H. and Heald, R.M. (2008) Machinery’s handbook : a reference book for the mechanical engineer, designer, manufacturing engineer, draftsman, toolmaker, and machinist, 28th Ed., New York : Industrial Press, ISBN 978-0-8311-2800-5, p. 1858—1860

[Pipe_Thread_size_chart-1] Pipe Thread size Chart[1] Архивная копия от 31 марта 2022 на Wayback Machine

[whitworth1841-2] Joseph Whitworth, 1841, A Paper on an Uniform System of Screw Threads Архивная копия от 23 декабря 2021 на Wayback Machine

[whitworth1857-3] Joseph Whitworth, 1857, A Paper on Standard Decimal Measures of Length Архивная копия от 23 декабря 2021 на Wayback Machine

[bs84:2007-4] British Standards Institution. Parallel screw threads of Whitworth form – Requirements. — ISBN BS 84:2007.

[1]

[2]

[3]

[4]