本文摘要
- 了解牙規的多樣性:世界各地因應不同需求制定各種牙規,但全球化趨勢逐漸使某些牙規成為主流。本文將帶您深入了解這些常見牙規。
- 錐形牙與平行牙:錐形牙和平行牙是常見的螺紋類型,各有特點。錐形牙具有密封性,適用於有限空間,而平行牙提供優越的拉力。本文將深入解釋它們的特性和應用。
- 美國規格與英國規格:美規和英規是國際上廣泛使用的牙規標準。美國的NPT和NPS,以及英國的BSPT、BSPP等,各有其特點。我們將比較這兩種主要牙規,以幫助您更好地理解它們。
- 美規錐形牙和平行牙:美國的NPT和NPS標準是重要的牙規,分別適用於密封和拉力需求。文章將詳細探討這些標準的特點和用途。
- 英規錐形牙和平行牙:英國的BSPT和BSPP是英規的代表,具有不同的螺紋角度和形狀。了解這些差異對於選擇合適的牙規至關重要。本文將幫助您明白它們之間的異同。
世界上有因應不同應用、產業、設備、設備供應商、零組件供應商等因素,而有著各式各樣的牙規,只要有製造廠願意,即可給自己研發的設備或是零組件創造自己獨有的牙規,然而,全球化之下,而使得某幾種牙規成為大部分供應商所製造設備或零組件的基本規格。
本篇,主要整理與介紹幾種風行全球的牙規,讓大家能輕鬆瞭解與辨識這些常見牙規。
一、錐形牙與平行牙
因著牙的大致外觀輪廓,可大塊面的區分為錐形牙與平行牙,以下分別為兩種牙的特點與應用差異。
錐形牙
∙ 錐形牙剖面呈現錐形 (上寬下窄,側邊呈現一個斜度)。
∙ 錐形牙與牙孔就算大小不一致,仍可鎖上。公牙較母牙大時,鎖得較淺;反之,可鎖得較深。無論牙較大或較小,都可以鎖得緊。也因此,錐形牙可允許在較大的公差之下,仍可鎖入,並維持一定的密封性。
∙ 在沒有密封件的情況下,錐形牙會比平行牙還要來得耐壓,而不易漏。因此,錐形牙所提供的是兩個元件間具有一定程度防漏能力的接合。
∙ 在空間較為限制、牙孔開在不平整、或有曲度的表面上而無法使用密封件時,通常會使用錐形牙,如噴嘴安裝在管子上時,一般來說,噴嘴大多使用錐形牙。
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平行牙
∙ 平行牙剖面呈現長方形 (車牙的兩邊呈現平行相對的兩邊)。
∙ 相對錐形牙來說,平行牙與牙孔尺寸必須一致,才可鎖上。
∙ 平行公牙尺寸若與母牙一致,即可鎖到底,並可鎖得非常緊,反之,在公差較大的狀況下,公牙可能因此無法鎖入母牙。
∙ 因平行牙可鎖到底的特性,其主要提供的是種貫穿兩者的拉力,而可把兩個面拉在一起,搭配螺帽,使兩個需相接合的元件,緊密接合一起,如法蘭式接頭。然而,在無任何密封件時,平行牙仍缺乏密封性。
∙ 一般來說,在無任何密封件時,平行牙將無法達到密封效果。因此,在有密封需求時,需平行牙加上密封件,如O-ring,平行牙可將O-ring逼緊而達到密封效果 。另外,有時會利用平行公牙來搭配鎖入錐形母牙中以達到低壓密封的需求。
∙ 在沒有空間或結構干涉問題時,平行牙因為可以鎖到底,再搭配密封件,防漏效果更佳。
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二、美規與英規
為目前通用國際的兩大牙規,分別由美國與英國所制訂出來的標準。
∙ 美國國家標準管螺紋標準 (American National Standard Pipe Thread standards),通常簡稱國家管螺紋標準 (National Pipe Thread standards),是美國國家螺紋管和管件上使用的螺紋技術標準。其標準包含錐形牙和平行牙,用於各種用途,包括剛性,壓力密封或兩者兼而有之。因著用途有各種細分類型的簡稱,常見的NPT,即為美規錐形牙的簡稱,另外美規平行牙簡稱為 NPS。主要通用於北美地區。
∙ 螺紋角 (螺紋側面與螺栓軸線垂直面的夾角)為60度(左圖紅色處)。
∙ 螺峰/螺谷 (螺紋最突出之頂部稱為螺峰,螺紋最凹處之低點稱為螺谷) 呈現銳角。(左圖藍色處)
∙ 美規錐形牙:一般稱呼為 NPT (National pipe taper,全名為:American National Standard Taper Pipe Thread 美國國家標準錐形管用螺旋),為常見於於一般工業零組件的美規錐形牙標準。常用於無法或不需任何密封件的工業零組件密封,應用範圍廣。
∙ 美規平形牙:一般稱呼為 NPS (National pipe straight,全名為:American National Standard Straight Pipe Thread 美國國家標準平行管用螺旋),為常見於於一般工業零組件的美規平行牙標準。為了剛性需求,需使用密封件密封;有時,平行公牙用於鎖入錐形母牙中,作為低壓密封使用。
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∙ British Standard Pipe (BSP) 英國標準管道 是一個在國際上廣泛被使用的螺紋標準 (牙規),包含著外螺紋與內螺紋 (母牙) 的配合。與美規 NPT 標準齊名,已時常被用作管道和管道配件的牙規標準。
∙ 螺紋角為55度(左圖紅色處)。
∙ 螺峰/螺谷呈現圓角 (左圖綠色處)。
∙ 英規錐形牙:一般以 BSPT (The British Standard Pipe Taper) 稱之,目前稱呼已被「R牙」所取代,然而 BSPT 仍是大眾通用的稱呼之一。
∙ 英規平行牙:一般以 G牙、BSPP (The British Standard Pipe Parallel)、BSPM、或 BSP 稱之,而 BSPF ( British Standard Pipe Fitting) 為英規平行牙另一個稱呼,BSPF 是為了解決過去 BSPP 與 BSPT (英規錐形牙) 在發音上的混淆所造成的困擾的改稱。 然而,BSPF的稱呼在相關產業與美國國家標準協會的無油密封錐形牙一起提及時仍容易造成混淆。美國國家標準協會擁有NPT/ NPTF 兩種錐形牙規,其中 NPTF (National Pipe Taper Fuel) 為無油密封版本的錐形牙規。BSPF 與 NPTF,因結尾P與T的讀音乍聽類似,而結尾均為F的關係,即便前者為平行牙後者為錐形牙,仍容易產生另外一種可能的混淆。 為了解決這問題,遂將 BSPF 改為 BSPM (British Standard Pipe Mechanical),而如此調整方式,是為了以美國國家標準局的平行牙規名稱 NPSM (National Pipe Straight Mechanical) 一致的邏輯來與業界溝通 BSPM 的平行牙身份。 無論 BSPF 或是 BSPM 如今仍尚未被廣泛地接受,基本上,BSPP (British Standard Pipe Parallel) 目前仍是英規平行牙最廣為人知的名稱。 現今,也有許多人以 BSP (British Standard Pipe) 來稱呼,但須注意的是 BSP 也可以是 BSPP 或 BSPT 的短版稱呼。
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