管用絲攻螺紋精度解析：NPS、NPT、NPSF 公差與尺寸
本文整理美制管用絲攻螺紋精度,涵蓋 NPS(平行螺紋)、NPT(斜行螺紋)與 NPSF(乾式密封螺紋),並說明牙形角度(60°)、牙距公式、錐度特性與大徑、中徑、小徑之公差範圍。透過精度數據與幾何關係,可精確控制攻牙尺寸與密封性能,廣泛應用於氣壓、油壓與高密封需求的管件加工。
一、美制管螺紋基本特性
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 牙形角 | 60° |
| 牙高公式 | H ＝ 0.866025 × P |
| 牙距換算 | P ＝ 25.4 ÷ n(n＝每英吋牙數 TPI) |
二、管用螺紋分類
| 種類 | 特性 |
|---|---|
| NPS(平行) | 無錐度、機械接合,需搭配密封件 |
| NPT(斜行) | 錐度 1:16、用於密封,常見於管路系統 |
| NPSF(乾式密封) | 無需密封膠,透過牙形干涉密封 |
三、螺紋幾何與尺寸
| 尺寸 | 說明 |
|---|---|
| 大徑(Major) | 螺紋外徑,決定配合範圍 |
| 中徑(Pitch) | 影響配合精度,最關鍵尺寸 |
| 小徑(Minor) | 螺紋底部尺寸 |
| Fc / Fr / Tr / Tc | 牙頂尺寸(寬度) / 牙底尺寸(寬度) / 牙底高度 / 牙頂高度 |
四、NPS 平行螺紋精度
| 項目 | 公差(參考) |
|---|---|
| 大徑公差 | 約 0.024 mm |
| 中徑公差 | 約 0.012 mm |
| 小徑 | 依 M 值調整 |
適用機械接合、非密封用途。
五、NPT 斜行螺紋精度
| 項目 | 公差(參考) |
|---|---|
| 牙頂高度 Tc | 約 68～147 μm |
| 牙底 Fr | 約 92～199 μm |
NPT 以錐度(1:16)設計,密封能力佳;依 ASME B1.20.1,NPT 的牙頂截止量與牙底截止量相等(fc = fr)。上表牙底(Fr)大於牙頂(Tc)的關係,實為 NPTF/乾式密封(Dryseal)特徵,靠牙頂與牙底金屬干涉自密封;NPT 本身多搭配止洩帶或密封膠。牙頂與牙底截止量會影響密封性、攻牙深度與配合。
※ 上表牙頂≠牙底(牙底較大)為 NPTF/乾式密封(ASME B1.20.3)特徵;NPT(ASME B1.20.1)牙頂=牙底。數值為參考值,實際請以規範與量規為準。
六、選用重點
需自密封(氣密/液密)用 NPT 或乾式密封 NPSF;純機械接合用 NPS 搭配墊片。攻牙深度與錐度控制是 NPT 密封的關鍵,中徑則決定整體配合精度。
種類比較見〈管用絲攻種類比較〉;問題對策見〈管用絲攻問題對策〉;牙型見〈螺紋標準牙形解析〉;底孔見〈螺紋底孔徑表(其他規格)〉。
常見問題 FAQ
Q:NPT、NPS、NPSF 差在哪?
NPT 是錐度(1:16)斜行螺紋、靠牙面干涉密封;NPS 是平行螺紋、需搭配密封件、多用機械接合;NPSF 是乾式密封螺紋,牙形過盈可不加密封膠直接密封。
Q:NPT 的 1:16 錐度是什麼意思?
代表每前進 16 單位長度、直徑改變 1 單位的錐度。旋入時牙面逐漸過盈貼合而密封,因此攻牙深度與錐度控制直接影響密封效果。
Q:管螺紋精度哪個尺寸最重要?
中徑最關鍵,決定配合精度;NPT 還需注意牙頂高度(Tc)與牙底(Fr)公差,因為它們影響錐面貼合與密封。平行 NPS 則以大徑/中徑公差為主。
Q:管螺紋牙距怎麼算?
用 P = 25.4 ÷ n(每英吋牙數),牙高則約 H = 0.866025P。這些是 60° 牙型的基礎幾何,用於尺寸與加工設定。
發布日期:2026-07-23｜最後更新:2026-10-31
本主題的完整導讀見〈螺紋加工完整導讀〉。
