Klasyfikacja wytrzymałościowa śrub

Produkcja śrub
Śruby o jakości oraz w wielkości najczęściej spotykanej w samochodach produkuje się prawie wyłącznie z drutu dostarczanego do fabryki w formie zwojów na szpuli. Pręt o średnicy do 20 mm jest uznawany przez hutę za drut, co może być mylące. Drut ze szpuli jest odwijany i podawany do maszyny tnącej, która odpowiednio go przycina, przygotowując w ten sposób materiał wyjściowy dla prasy. W prasie, w kilku przebiegach (zależnie od rodzaju wytwarzanej śruby), formowany jest łeb śruby oraz trzpień, który będzie nagwintowany. W zależności od techniki wykonania gwintu trzpień jest wykonywany w odpowiednim wymiarze (podwymiarze), aby po wywalcowaniu gwintu w walcarce otrzymać żądaną średnicę zewnętrzną. Gwinty walcowane charakteryzują się większą wytrzymałością i sprężystością od gwintów nacinanych narzynkami lub toczonych, ponieważ podczas walcowania warstwy metalu nie są przecinane, tylko odkształcane.
Produkcja nakrętek
Żadna śruba nie spełni swojej roli bez odpowiednio dopasowanej nakrętki. Te wykonywane są podobnie jak śruby - przez przetłaczanie uprzednio przygotowanych elementów wyjściowych z pręta lub drutu. Gwint w nakrętkach również powstaje przez wywalcowanie, ale najczęściej stosuje się w tym przypadku metodę gwintowania wiórowego, czyli usuwania naddatku materiału za pomocą gwintowników lub tokarki (w zależności od wielkości nakrętki). Taki proces produkcji jest tańszy i szybszy. Po wykonaniu wszystkich operacji obróbczych śruby i nakrętki są zabezpieczane przed korozją przez powlekanie galwaniczne cynkiem, niklem lub chromem albo przez fosfatowanie. W handlu spotyka się także śruby czernione, czyli hartowane w oleju i niepokrywane żadną dodatkową powłoką.
Rodzaje połączeń śrubowych
Połączenia śrubowe należą do kategorii połączeń rozłącznych. Dzieli się je na połączenia cierne, zaciskowe, kombinowane, czyli wykorzystujące oba wcześniejsze rodzaje jednocześnie, oraz sprężane.
1. Połączenia cierne - polegają na zastosowaniu śruby jako elementu „ściskającego" łączone części. Między łączonymi elementami na skutek docisku przez śrubę z nakrętką występuje na tyle duża siła tarcia, że uniemożliwia to wzajemne przemieszczanie się łączonych części.
2. Połączenia zaciskowe - polegają na spasowaniu trzpienia śruby z otworami w łączonych elementach. Dzięki temu sam trzpień śruby mechanicznie zapobiega przemieszczaniu się łączonych części. Dodatkowa siła docisku, spowodowana dokręceniem nakrętki, wywołuje siłę tarcie, która wraz z siłą ściskającą śrubę jest wyższa niż w przypadku samego połączenia ciernego. W przypadku tego typu połączenia otwory pod śruby powinny być specjalnie przygotowane za pomocą rozwiertaka.
3. Połączenia sprężane - polegają one na napięciu połączenia śrubowego za pomocą dokręcenia śruby lub skręcenia pary śruba-nakrętka do takiego stopnia, aby siła działająca wzdłuż śruby (siła osiowa) była równa 70% maksymalnej wytrzymałości śruby na zrywanie (Rm). Połączenie to zapewnia bardzo dużą siłę docisku, ale jednocześnie nie pozostawia dużego zapasu związanego z wytrzymałością śruby na rozciąganie. Do tego typu połączeń stosuje się śruby o bardzo wysokiej wytrzymałości.
Więcej w najnowszym „autoEXPERCIE" 4/2013.


