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美国国家标准管螺纹通用标准（单位:英寸）ANSI/ASME B1.20.1 - 1983(根据ANSI 82.1-1968版修订并重新制定)1992年重审通用委员会专用请参阅ASME手册(美国机械工程师协会手册) AS-112001年重审通用委员会专用E-mail：CSasme.org2006年重审通用委员会专用E-mail：CSasme.org美国机械工程师学会 赞助出版地址：联合工程中心 345东47街 纽约州， N.Y 邮编：10017目 录前 言III1 引言11.1 适用范围11.2 螺纹的标注符号11.3 密封11.4 检修11.5 附录11.6 相关标准12 美国国家标准管螺纹结构42.1 螺纹结构42.2 螺纹牙型角42.3 削平高度和牙高43 通用NPT锥管螺纹规格43.1 锥管螺纹43.2 公差94 NPSC管连接中的圆柱内螺纹规格94.1 管连接的圆柱管螺纹95 NPTR锥管螺纹螺柱联接95.1 螺柱联接96 NPSM，NPSL，NPSH机械联接圆柱管螺纹规格136.1 圆柱管螺纹136.2 NPSM夹具的自由配合机械联接136.3 NPSL防松螺母的松动配合机械联136.4 NPSH软管联接器的松动配合机械联接167 美国国家标准管螺纹量具和测量公差167.1 量具的设计167.2 量具类型167.3 测量公差187.4 导程和牙型角偏差与量具中径公差的联系188 锥管螺纹的测量188.1 外锥螺纹的测量188.2 内锥螺纹的测量188.3 测量操作188.4 倒角、沉孔或凹槽螺纹的测量189 圆柱管螺纹的测量229.1 量具类型229.2 量具尺寸规格22附 录23图图.1 美国国家标准锥管螺纹基本结构2图2 美国国家标准-用于压力密封的NPT锥管螺纹4图3 美国国家标准锥管螺纹表示符号5图4 NTP标准锥管螺纹塞规和量规14图5 量具螺纹推荐结构14图6 用环规测量外锥螺纹14图7 内锥螺纹的测量14图8 螺纹倒角测量15表表1 美国国家标准关于NPT锥管螺纹的内、外螺纹的削平高度极限值3表2 美国国家标准NPT锥管螺纹基本尺寸规格6表3 NPT管螺纹的锥度、导程和牙型角的公差8表4 NPSC(美国标准接头圆柱管螺纹)管连接圆柱内螺纹的尺寸规格8表5 NPTR内外锥管螺纹螺柱联接尺寸规格10表6 NPSM工件夹具的内外圆柱管螺纹尺寸规格11表7 NPSL防松螺母联接直管内、外螺纹尺寸规格12表8 美国国家标准NTP锥管螺纹塞规和环规的基本尺寸规格17表9 NPT美国国家标准锥管螺纹塞规与环规公差19表10 工具和量具的牙型半角偏差等效直径20表11 工具和量具导程的偏差等效直径21表A1 钻削管螺纹孔的钻头直径(英寸)推荐值23美国国家标准通用管螺纹(英寸)3-11 引言1.1 适用范围本项美国国家标准包含了管螺纹的尺寸规格和量具的通用标准。1.2 螺纹的标注符号 1.2.1 本标准中的管螺纹型号按公称管径的顺序规定，1 每英寸螺纹数和螺纹系列号的标记方法如下：3/8-18 NPT1/8-27 NPSC1/2-14 NPTR1/8-27 NPSM1/8-27 NPSL1-11.5 NPSH对于左旋螺纹，在符号名称的后面加LH，以便与右旋螺纹区分，例如：3/8 - 18 NPT- LH1.2.2 每一个字母都代表特定的意义，如下所示：N=国家(美国)标准P=管形T=锥形C=耦合S=直齿M=力学L=自锁螺母H=软管连接器R=栅形安装1.2.3 带涂层或电镀层的螺纹本标准的螺纹件规格不包括带涂层或电镀层的螺纹的公差。1.3 密封 1.3.1 如果需要压力密封联接，那么符合本标准的锥管螺纹应当通过密封材料紧固密封。为防止不锈钢等特定种类的管件材料发生磨损，密封材料一般使用润滑剂。1.3.2 不使用复合密封(无油密封)的压力密封联接的管螺纹设计见ANSI B1.20.3 (英寸)和ANSI B1.20.4 (公制转换).1.4 检修 本标准指定了用于实现手工密封L1接合螺纹的检修功能一种测量方法和公差。然而，本标准的一致性要求所有基本设计尺寸规格符合(在适用公差范围内)包括螺纹要素超出紧固密封的结构尺寸。因此，可以用附加的检修方法来评估基本设计尺寸规格的一致性。在买卖双方都同意的情况下方可应用附加检修方法。1.5 附录 本标准未提及的必要的附加信息请见附录。附录还特别提到了用于加工管螺纹内孔尺寸的钻头直径。1.6 相关标准 有关螺纹尺寸规格的术语的定义和符号详见ANSI B1.7，术语，螺纹的定义和符号。1.尺寸标识应用十进制符号的(当插入计算机或电子计数仪器中时)，管件的等效十进制名义尺寸可能会以分数的形式出现。符号说明 H=0.866025P=60锐角螺纹全高 =147=锥度为1：16h=0.800000P=实际牙型高 fc=顶部削平高度P=1/n=螺距(平行于轴中心量取) fr=底部削平高度n=每英寸牙数 Fc=顶部削平宽度=30=螺纹侧面角(牙型半角) Fr=底部削平宽度概要说明：对于对称圆柱螺纹，H=cot /2n；对于对称锥螺纹，H=(cot -tan2tan )/2n，因此美国国家标准锥管螺纹的精确值是H=0.865743而非H=0.866025P。对于一个8螺距螺纹，近似标准的锥管螺纹螺距，相应的H值分别为0.108218和0.108253，误差为0.00003英寸。这个误差可以忽略不计，因此直径为0.750英寸或更小的螺纹仍沿用H=0.866025P。 图.1 美国国家标准锥管螺纹基本结构20-1表一 美国国家标准关于NPT锥管螺纹的内、外螺纹的削平高度极限值每英寸螺纹数(n)锐角螺纹牙全高(H)实际牙型高(h)削平高度(f)相应削平宽度(F)最小值最大值允许误差最小值最大值允许误差最大值最小值计算公式英寸值计算公式英寸值计算公式英寸值计算公式英寸值123456789101112131427181411.580.032080.048110.061860.075310.108250.029630.044440.057140.069570.100000.024960.038330.050710.062610.092750.033P0.033P0.033P0.033P0.033P0.00120.00180.00240.00290.00410.096P0.088 P0.078 P0.073 P0.062 P0.00360.00490.00560.00630.00780.00240.00310.00320.00340.00370.038P0.038P0.038P0.038P0.038P0.00140.00210.00270.00330.00480.111 P0.102 P0.090 P0.084 P0.072 P0.00410.00570.00640.00730.00900.00270.00360.00370.00400.0042注：(1)美国国家标准的锥管螺纹基本尺寸精确到小数点后第四到五位。而这意味着比通常情况达到的精确度更高，这些尺寸规格如此表示是为了消除计算误差。概要说明：当螺纹连接通过润滑油或密封垫片紧固密封时，螺纹的侧面随即贴合。图2 美国国家标准-用于压力密封的NPT锥管螺纹2 美国国家标准管螺纹结构2.1 螺纹结构本标准中的螺纹剖面结构图将作为管螺纹结构的美国国家标准。图1详细表达了螺纹的结构和常规符号。2.2 螺纹牙型角在螺纹轴线测量时，螺纹牙型上两相邻牙侧间的夹角为60。牙型角的平分线与螺纹轴线正交。2.3 削平高度和牙高锐角螺纹的牙高H为：H=0.866025P=0.866025/n式中P=螺距 n=每英寸牙数 螺纹实际牙型高h(见图1)的极限尺寸，是由切削刀具的切入深度和密封联接等要素决定的。h=0.800p=0.800/n管螺纹的牙顶和牙底至少应削去0.033p，削去的极限尺寸详见表1。削平后的内、外螺纹的牙顶和牙底面应平行于中径线或螺纹轴线。表2给出了本标准螺纹结构削平的数据，但经精确检查，实际工业生产的管螺纹牙顶和牙底略微出现圆角。当螺纹加工刀具的牙顶和牙底尺寸在表1的范围内时，加工出的管螺纹产品在过程控制原理上可以接受。3 通用NPT锥管螺纹规格3.1 锥管螺纹相互配合的内、外锥管螺纹应用一致的规格，形成管件及其配件的普通形式联接。NTP锥管螺纹可与密封材料合用形成压力密封的紧固件。图3 美国国家标准锥管螺纹表示符号配对紧固件最终装配的圆度误差会影响密封效果。这在一定程度上取决于螺纹的加工方法，螺纹与配件的弹性和/或延展性和最终装配的综合一致性。3.1.1 螺纹的标注和符号美国国家标准对锥管螺纹的规定与1.2.1中一致，即：3/8-18 NPT美国国家标准锥管螺纹适用的标准符号见图3。3.1.2 电镀层螺纹规格本标准的产品规格不包括有电镀层的零件。如果需要使用电镀层，则有必要修改相应的最终量具要求，使之满足有电镀层和无电镀层的零件。这种情况在规定里附加“电镀后”字样以突出强调。为方便加工制造，有电镀层的锥管螺纹详细说明了电镀前的量具极限(匝数或螺纹啮合长度)并注明“电镀前”字样。这里应当说明电镀后的标准量具极限(匝数或螺纹啮合长度)并注明“电镀后”字样。3.1.3 螺纹结构 2.1节中制定了美国国家标准锥管螺纹的结构。3.1.4 螺纹锥度螺纹的锥度为在轴心处沿直径方向1/16或0.75英寸/英尺。3.1.5 螺纹直径锥螺纹的基面中径根据螺纹外径和螺距由下式导出：E0=D-(0.05+1.1)1/n =D-(0.05D+1.1)pE1=E0+0.0625L1式中D=管外径E0=外螺纹的管末端或小端的中径E1=内螺纹的基面或大端的中径L1=内外螺纹之间的一般手工接合n=每英寸螺纹数-2.对于1/8-27和1/4-18尺寸，E1D-(0.05D+0.827)p表2 美国国家标准NPT锥管螺纹基本尺寸规格管名义尺寸管径(D)每英寸螺纹数(n)螺纹螺距(P)外螺纹始端中径(E0)旋入接合有效外螺纹长度2(L1)直径3(E1)长度4(L2)直径(E2)英寸螺纹牙数英寸螺纹牙数12345678910111/161/81/43/81/23/4111/411/2221/2331/24568101214大径16大径18大径20大径24大径0.31250.4050.5400.6750.8401.0501.3151.6601.9002.3752.8753.5004.0004.5005.5636.6258.62510.75012.75014.00016.00018.00020.00024.00027271818141411.511.511.511.5888888888888880.037040.037040.055560.055560.071430.071430.086960.086860.086960.086960.125000.125000.125000.125000.125000.125000.125000.125000.125000.125000.125000.125000.125000.125000.271180.363510.477390.612010.758430.967681.213631.557131.796092.269022.719533.340623.837504.334385.390736.446098.4335910.5453112.5328113.7750015.7625017.7500019.7375023.712500.1600.16150.22780.2400.3200.3390.4000.4200.4200.4360.6820.7660.8210.8440.9370.9581.0631.2101.3601.5621.8122.0002.1252.3754.324.364.104.324.484.754.604.534.835.015.466.1 36.576.757.507.668.509.6810.8812.5014.5016.0017.0019.000.281180.373600.491630.627010.778430.988871.238631.583381.822342.296272.762163.388503.888814.387125.449296.505978.5000310.6209412.6178113.8726215.8757517.8750019.8703123.860940.26110.26390.40180.40780.53370.54570.68280.70680.72350.75651.13751.20001.25001.30001.40631.51251.71251.92502.12502.25002.45002.65002.85003.25007.057.127.237.347.477.647.858.138.328.709.109.6010.0010.4011.2512.1013.7015.4017.0018.0019.6021.2022.8026.000.287500.380000.502500.637500.791791.001791.256301.601301.841302.316302.790623.415623.915624.415625.478626.540628.5406210.6656212.6656213.9156215.9156217.9156219.9156223.91562注： (1)美国国家标准中的锥管螺纹的基本尺寸规格以英寸为单位并精确到小数点后四到五位。这意味着比通常情况达到的精确度更高，这些尺寸规格是量具尺寸的依据，如此表示的目的是消除计算误差。 (2)薄环规和从基面到塞规小端的长度同上。 (3)测量槽处的中径(基准平面处)同上。 (4)塞规的长度同上。表2 美国国家标准NPT锥管螺纹基本尺寸规格管名义尺寸外螺纹L1刨平到L2刨平的长度(L1-L2)内螺纹旋入空间7螺尾(V)外螺纹总长8(L4)完整外螺纹长度5螺纹牙高(h)每螺距管径增量(0.0625/n)管件小端公称基本内径(K0)长度(L3)直径(E3)英寸螺纹牙数英寸螺纹牙数英寸螺纹牙数长度(L5)直径(E5)1121314151617181920212223241/161/81/43/81/23/4111/411/2221/2331/24568101214大径16大径18大径20大径24大径0.10110.10240.17400.16780.21370.20670.28280.28680.30350.32050.45550.43400.42900.45600.46930.55450.64950.71500.76500.68800.63800.65000.72500.87502.132.763.133.022.992.893.253.303.493.693.643.473.433.653.754.445.205.726.125.505.105.205.807.000.11110.1111 0.1667 0.1667 0.2143 0.2143 0.2609 0.2609 0.2609 0.2609 0.2500 0.2500 0.2500 0.2500 0.2500 0.2500 0.2500 0.2500 0.2500 0.25000.25000.25000.25000.25003333333333222222222222220.264240.356560.466970.601600.745040.954291.197331.540831.779782.252722.703913.325003.821884.318755.375116.430478.4179710.5296912.5171913.7593815.7468817.7343823.6968819.721880.12850.12850.19280.24780.24780.19280.30170.30170.30170.30170.43370.43370.43370.43370.43370.43370.43370.43370.43370.43370.43370.43370.43370.43373.473.473.473.473.473.473.473.473.473.473.473.473.473.473.473.473.473.473.473.473.473.473.473.470.38960.39240.59460.60060.78150.79350.98451.00851.05821.02521.57121.63371.73371.84001.94622.14621.68372.35872.55872.68372.88373.08373.28373.68370.18700.18980.29070.29670.39090.40290.50890.53290.54960.58260.88750.95001.00001.05001.15631.26251.46251.67501.87502.00002.20002.40002.60003.00000.282870.375370.495560.630560.782860.992861.235431.590431.830432.305432.775003.400003.900004.400005.463006.525008.5250010.6500012.6500013.9000015.9000017.9000019.9000023.900000.029630.029630.044440.044440.057140.057140.069570.069570.069570.069570.1000000.1000000.1000000.1000000.1000000.1000000.1000000.1000000.1000000.1000000.1000000.1000000.1000000.1000000.002310.002310.003470.003470.004460.004460.005430.005430.005430.005430.007810.007810.007810.007810.007810.007810.007810.007810.007810.007810.007810.007810.007810.007810.24160.33390.43290.56760.70130.91051.14411.48761.72652.19952.61953.24063.73754.23445.29076.34618.333610.445312.432813.675015.662517.650019.637523.6125(5)长度L5起始于管末端，超出L5另一端的螺纹牙顶是不完整的，其后的两圈螺纹根部结构完整。这段管件处，正交于管件外表面圆筒的螺纹牙顶产生了锥度。(6)给出了选择应用螺孔钻的标准(见附录)。(7)军用规格MIL-P-7105给出了牙数为3和更小的旋入距离。E3的规格如下：管件公称尺寸21/2=2.69609；3=3.31719；公称尺寸2的详见表中第十六栏。(8)参考尺寸。表3 NPT管螺纹的锥度、导程和牙型角的公差管公称尺寸每英寸螺纹数(n)公 差中径线锥度(3/4英寸/英尺)有效螺纹长度方向导程()60牙型角()上偏差下偏差1234561/16，1/81/4，3/81/2，3/41，11/4，11/2，221/2以上27181411.58+1/8+1/8+1/8+1/8+1/8-1/16-1/16-1/16-1/16-1/160.0030.0030.00310.00310.003121/22211/211/2概要说明：螺纹深度方向的公差见表1，功能尺寸公差见3.2.1。注：(1)任何型号螺纹的导程公差应满足0.003英寸，以保证螺纹的有效长度大于1英寸。表4 NPSC(美国标准接头圆柱管螺纹)管连接圆柱内螺纹的尺寸规格(使用润滑剂或密封材料的压力密封连接)管公称尺寸管件大径(D)每英寸螺纹数(n)小径最小值中 径1最小值最大值1234561/81/43/81/23/4111/411/2221/2331/240.4050.5400.6750.8401.0501.3151.6601.9002.3752.8753.5004.0004.500271818141411.511.511.511.588880.3400.4420.5770.7150.9251.1611.5061.7452.2192.6503.2773.1774.2750.37010.48640.62180.71170.98221.23051.57521.81422.28812.75043.37683.87714.37540.37710.49680.63220.78510.99561.24681.59151.83052.30442.77393.40023.90054.3988注：(1)应当注意，按照9.1.2所述用锥度塞规测量时，实际直抽头孔的锥度直径将略小于给定值。3.1.6 螺纹长度有效外螺纹的基本长度L2根据管外径和螺纹中径由下式导出： 式中D=管件大径N=每英寸螺纹数本公式直接得到的有效螺纹长度包括两圈牙顶略不完整的螺尾。3.1.7 内、外锥螺纹的接合表2中的第六栏所示为内外锥螺纹连接时的一般旋入长度。这个长度是由量具的设计规定和操作控制的。在高压工作的法兰等特殊情况下，公认可以使用较长的啮合距离，这种情况下中径(表2中的尺寸E1)不变而管末端中径E0相应的减小。 3.1.8 基本尺寸规格表2中给出的锥管螺纹的基本尺寸采自以上规格。除特殊说明外，所有的尺寸单位都为英寸。3.2 公差 3.2.1 生产过程中的制造公差工业生产中，从量具制造到基本尺寸规格的最大允许偏差为1圈。详见表8.2和表8.3 3.2.2 螺纹零件公差螺纹零件的允许偏差见表3。该表是建立接头、管心和螺丝板牙等螺纹零件尺寸极限的指导性文件。螺纹零件的控制和检验有相关要求时，螺纹的生产须符合此极限的要求。对于300 lb及以下的蒸汽压力下工作的管配件和阀(不是在临界状态下的钢或高级合金)，本标准中的塞规和环规实际用来实现螺纹零件(例如接头和管心)的加工控制，以达到对功能尺寸的理想控制。因此，此类螺纹零件的公差标准不需制定。对于工作条件，在有大量精确检测要求之处，工业带动的工序发展弥补了塞规和环规的测量方法。4 NPSC管连接中的圆柱内螺纹规格4.1 管连接的圆柱管螺纹符合本规格的管连接螺纹是与2.1中的美国国家标准锥管螺纹结构相同的直(平行)螺纹。该结构可与美国国家标准锥管外螺纹配合应用于压力密封连接，加润滑剂或密封材料后形成紧固密封件。 4.1.1 螺纹标记如1.2.1，美国国家标准圆柱管螺纹联接件标记如下：1/8 27 NPSC 4.1.2 螺纹型号的尺寸与极限表4指定了各型号螺纹的尺寸规格和中径极限。螺纹型号的中径极限满足椎管螺纹标准的11/2圈。大径和小径的尺寸随中径尺寸的不同而改变，并满足如表1所示的美国国家标准管螺纹削平公差。5 NPTR锥管螺纹螺柱联接5.1 螺柱联接螺柱联接要求内、外锥螺纹的刚性机械联接。外螺纹的要求与美国国家标准锥管螺纹基本相同，为允许管螺纹的大端的缩短型除外，见表5。内外螺纹的尺寸规格详见表5。管件不完整螺纹的末端锐边处加工有退刀槽。表5 NPTR内外锥管螺纹螺柱联接尺寸规格管件公称尺寸管件大径(D)每英寸螺纹数(n)螺纹牙高(h)外螺纹尾部中径(E6)螺纹缩短量(L6)有效螺纹长度(L2-L6)有效螺纹最大总长度(L4-L6)退刀产生的不完整螺纹的最大值(V)零件凹槽深度(q)凹槽直径(Q)螺纹长度(T)零件端面的测量切入距离(S)英寸螺纹牙数英寸螺纹牙数英寸螺纹牙数英寸螺纹牙数最小值最小值最小值英寸螺纹牙数1234567891011121314151617181/23/4111/411/2221/2331/240.8401.0501.3151.6601.9002.3752.8753.5004.0004.500141411.511.511.511.588880.05710.05710.06960.06960.06960.06960.10000.10000.10000.10000.77180.98111.22991.57341.81242.28532.75083.37193.86884.36560.2140.2140.2610.2610.2610.2610.5000.5000.5000.50033333344440.3200.3320.4220.4460.4630.4960.6380.7000.7500.8004.474.644.855.135.325.705.105.606.006.400.4990.5100.6390.7070.7240.7571.0131.0751.1251.1756.987.157.358.138.338.708.108.609.009.400.1790.1790.2170.2610.2610.2610.3750.3750.3750.37521/221/221/233333330.180.180.220.260.260.260.380.380.380.380.861.071.340.680.922.402.903.534.044.540.250.250.300.390.430.430.630.630.630.630.2860.2860.3480.3480.3480.3480.6250.6250.6250.6254444445555注：(1)本尺寸规格与阀门和零件工业制造业标准化社会一致，方便起见，螺纹长度精确到小数点后三位。(2)美国国家标准锥管螺纹塞规见第7部分。表6 NPSM工件夹具的内外圆柱管螺纹尺寸规格(自由装配机械联接)管件公称尺寸管件外径(D)每英寸螺纹数允差2A类 外螺纹2B类 内螺纹大径中径小径中径最大值最小值最大值最小值最小值最大值最小值1最大值1234567891011121/81/43/81/23/4111/411/2221/2331/24560.4050.5400.6750.8401.0501.3151.6601.9002.3752.8753.5004.0004.5005.5636.625271818141411.511.511.511.58888880.00110.00130.00140.00150.00160.00170.00180.00180.00190.00220.00230.00230.00230.00240.00240.397 ,0.5260.6620.8231.0341.2931.6381.8772.3512.8413.4673.9684.4665.5286.5850.3900.5170.6530.8131.0241.2811.6261.8652.3392.8263.4523.9534.4515.5136.5700.37250.49030.62560.77690.98731.23691.58161.82052.29442.76003.38623.88654.38485.44696.50360.36890.48590.62110.77180.98201.23111.57561.81442.28822.75263.37863.87884.37715.43906.49550.3580.4680.6030.7470.9581.2011.5461.7852.2592.7083.3343.8354.3335.3956.4520.3640.4810.6120.7590.9701.2111.5551.79