połączenia gwintowe(2).doc

Aneta Tryba                                                                                          12.XII.2009

BHP semestr I

Podstawy mechaniki konstrukcji maszyn

Połączenia gwintowe – rodzaje gwintów. Zastosowanie połączeń gwintowych w mechanice. Uproszczenia rysunkowe połączeń gwintowych.

Połączenia gwintowe są połączeniami kształtowymi, rozłącznymi najczęściej stosowanymi w

budowie maszyn. Zasadniczym elementem połączenia gwintowego jest łącznik, składający się

zazwyczaj ze śruby (z gwintem zewnętrznym) i nakrętki (z gwintem wewnętrznym).

Klasyfikacja gwintów i charakterystyka wybranych:

Ze względu na przeznaczenie:

1. gwint złączny

2. gwint pociągowy - to rodzaj gwintu stosowany do realizacji ruchu postępowego.

Ze względu na kształt:

1. gwint metryczny - Jest stosowany głównie w połączeniach spoczynkowych. Jego zaletą jest duża wytrzymałość ze względu na duży kąt gwintu, samohamowność, mała wrażliwość na niedokładności

wykonania. Wady to: niedokładne osiowanie oraz niska sprawność.

2. gwint trapezowy niesymetryczny

3. gwint trapezowy symetryczny

4. gwint prostokątny - stosowany, jego zadania lepiej spełnia gwint trapezowy

5. gwint okrągły - posiada zaokrąglony zarys przez co charakteryzuje się dużą wytrzymałością zmęczeniową i statyczną. Jest stosowany w połączeniach spoczynkowych często rozłącznych oraz narażonych na zanieczyszczenia i korozję, m. in. w złączach wagonowych, hakach żurawi, przewodach pożarniczych, elektrotechnice

6. gwint stożkowy - powstaje podobnie jak gwint walcowy z tą różnicą, że jest nacinany na powierzchni stożka. Gwinty stożkowe są stosowane do łączenia przewodów rurowych wodnych, paliwowych, smarowych itd. Zapewniają one szczelność połączenia bez stosowania dodatkowych uszczelnień. Gwint stożkowy jest wykonywany na rurze lub na złączce, jest on w geometrii podobny do walcowego, lecz nacięty na powierzchni stożkowej. Gwinty stożkowe używane są w gwintowych połączeniach rurowych (trójniki, kolanka, mufy) i szybkozłączach. Są to najczęściej gwinty calowe.

7. gwint toczny - jest specjalnym rodzajem gwintu. W gwintach tocznych są wprowadzone kulki, które znajdują się między śrubą a nakrętką. Średnice i skoki tych gwintów są znormalizowane. Gwinty toczne są wykonane z dużą dokładnością, umożliwiającą uzyskanie bezluzowej pracy i wysokiej sprawności.

8. gwint trójkątny

9. gwint do drewna

10. gwint walcowy - jest to gwint trójkątny stosowany głównie do łączenia przewodów rurowych. Jest to gwint calowy drobnozwojny

Ze względu na umiejscowienie:

1. gwint zewnętrzny

2. gwint wewnętrzny

Ze względu na krotność:

1. gwint pojedynczy

2. gwinty dwukrotne (wielokrotne)

Ze względu na skok:

1. gwint normalny

2. gwint drobnozwojny

3. gwint grubozwojny - stosowany w zarysach trapezowych . Głównie w przypadkach, gdy o obciążalności połączenia decydują naciski jednostkowe na powierzchniach roboczych gwintu, np. w połączeniach spoczynkowych odkręcanych.

Ze względu na sposób skręcania:

1. gwint prawy - to gwint śruby, którą wkręcamy kręcąc w prawo czyli zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Jest to podstawowy kierunek gwintu stosowany w większości zastosowań.

2. gwint lewy - gwint śruby, którą wkręca się kręcąc w lewo, czyli przeciwnie do ruchu wskazówek zegara

Gwint trapezowy. Dzieli się na symetryczne oraz niesymetryczne; drobnozwojne, zwykłe i grubozwojne. Stosowane są przeważnie w połączeniach ruchowych, charakteryzują się one wysoką wytrzymałością oraz wysoką sprawnością. Stosuje się najczęściej do śrub podnośników, wrzecion zaworów, w prasach

śrubowych.

Połączenia śrubowe

W tego rodzaju połączeniach śruba i nakrętka, łączą dwa lub więcej elementów. Elementy te w miejscu łączenia są przewiercane, tak by otwór mieścił śrubę z pasowaniem luźnym. Śruba w takim połączeniu może przenosić tylko i wyłącznie obciążenia osiowe, np. jeżeli elementy połączenia są od siebie w sposób naturalny odciągane np. pokrywa kotła połączona z jego korpusem. Nakrętka w takim połączeniu dokręcana jest na tyle mocno by zapewnić integralność połączenia, gdy nie jest ono obciążone.
W przypadku gdy elementy łączone są obciążone siłami wzdłużnymi działającymi w osi prostopadłej do osi śruby, należy zapewnić połączenie cierne pomiędzy tymi elementami. Realizuje się to przez wstępne naprężenie śruby. Nie spełnienie warunku wstępnego naprężenia, doprowadza do przesunięcia się elementów względem siebie, które ostatecznie swymi krawędziami oprą się o śrubę powodując jej ścinanie, a w ekstremalnych sytuacjach zniszczenie.
Połączenia śrubowe dociskowe (wkrętowe)

W tego rodzaju połączeniach wkręt  (lub śruba) przytwierdza jeden element złącza do drugiego. W elemencie nawiercony jest otwór z naciętym wewnętrznym gwintem, w który wkręcany jest wkręt.
Wkręty do drewna mogą być wkręcane w miękkie drewno bezpośrednio bez żadnego przygotowania. W przypadku twardego drewna może być konieczne nawiercenie otworu pod wkręt wiertłem co najmniej o numer mniejszym niż wkręt.
Wkręty do materiałów budowlanych (cement, gips, cegła itp.) umieszczane są w tych materiałach z pomocą kołków rozporowych po wcześniejszym nawierceniu otworu w materiale, o rozmiarze odpowiadającym wielkości kołka.

Połączenia gwintowe dzieli się na: pośrednie i bezpośrednie. W pośrednich części maszyn łączy się za pomocą łącznika, a w bezpośrednich gwint wykonany jest na łączonych częściach. W połączeniach pośrednich wykorzystywane są łączniki gwintowe: wkręty, śruby, nakrętki. W połączeniach bezpośrednich części są łączone za pomocą wykonanego na nich gwintu wewnętrznego i zewnętrznego.

Najczęściej stosowany jest gwint metryczny zwykły lub drobnozwojowy

  Gwint metryczny             Gwint trapezowy

Wkrętami nazywane są łączniki gwintowe z gwintami zewnętrznymi i łbem zaopatrzonym w odpowiednie w nacięcia umożliwiające wkręcenie ich w otwór gwintowany za pomocą wkrętaka.

Śruby są stosowane razem z nakrętkami i służą do łączenia dwóch lub więcej części. Śruby są zakończone łbem kształtowym umożliwiającym ich przykręcenie za pomocą klucza. Najczęściej są stosowane śruby z łbem sześciokątnym.

Łączniki gwintowe można rysować w sposób dokładny, uproszczony lub symboliczny. Przedstawienie dokładne łącznika pokazuje wszystkie szczegóły postaci konstrukcyjnej zgodnie z zasadami rzutowania. Przedstawienie uproszczone pomija pewne szczegóły jak: wyjście gwintu, zaokrąglenia, fazowania krawędzi itp. Przedstawienie symboliczne polega na rysowaniu odpowiednich symboli jest stosowane na rysunkach złożeniowych o dużej liczbie części.

Połączenia gwintowe są powszechne stosowanie. Wynika to z prostej budowy, niezawodności, łatwej regulacji siły zacisku oraz możliwości wielokrotnego montażu i demontażu połączenia bez uszkodzenia jego elementów.

Literatura:

1. Bober A., Dudziak M.,: Zapis Konstrukcji. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej. Poznań, 1996.

2. Dobrzański T.: Rysunek Techniczny Maszynowy. WNT, Warszawa, 1998.

3. Lubiński Z., Kociszewski M., Szczurek K.: Rysowanie i projektowanie części maszyn. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne. Warszawa 1989.

4. Praca zbiorowa.: Mały Poradnik Mechanika. WNT. Warszawa, 1994.

5. Rydzanicz I.: Zapis Konstrukcji. Podstawy. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 1996.

...