background image

 

Ogólna charakterystyka połączeń gwintowych 

Połączenia  gwintowe  to  połączenia 

kształtowe,  rozłączne.  Zasadniczym 

elementem  połączenia  gwintowego  jest 

łącznik,  składający  się  ze  śruby 

i nakrętki
Połączenia gwintowe dzieli się na: 
-  pośrednie  –  części  maszyn  łączy  się  za  pomocą  łącznika,  rolę  nakrętki 

może również spełniać gwintowany otwór w jednej z części; 

-  bezpośrednie – gwint jest wykonany na łączonych częściach; 
-  spoczynkowe; 
-  ruchowe 

 

 

 

Gwint  –  kształt  geometryczny  nacięty  na  zewnętrznej  lub  wewnętrznej 
powierzchni cylindrycznej wzdłuż linii śrubowej. 

 

 

 

Powstawanie linii śrubowej w wyniku nawinięcia równi pochyłej na walec

 

 

Kąt pochylenia linii śrubowej

  

D

h

tg

π

γ

=

 

gdzie: 

γ

 – kąt wznosu linii śrubowej, h – skok linii śrubowej, D – średnica walca 

Połączenia śrubowe i gwintowe 

background image

Sprawność mechanizmu śrubowego 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rys. 2.44. Sprawność mechanizmu 
ś

rubowego w zależności od kąta 

pochylenia linii śrubowej 

 

 
 

w

u

L

L

=

η

   

)

'

(

ρ

γ

π

γ

π

+

=

=

=

tg

d

F

L

tg

d

F

Fh

L

s

w

s

u

 

stąd   

)

'

(

ρ

γ

γ

η

+

=

tg

tg

 

 

Warunek samohamowności gwint (złącza śrubowego)          

'

ρ

γ

 

 
 

Moment dokręcenia M

N

G

d

M

M

M

+

=

 

 
 
 
 
 
gdzie: 
M

G

 – moment tarcia na powierzchni roboczej gwintu, 

M

N

 – moment tarcia na powierzchni oporowej nakrętki lub łaba śruby, 

F  –  siła  osiowa  działająca  na  śrubę,  d

2

  –  średnica  podziałowa  gwintu,  

γ

  –  kąt  wzniosu  linii  śrubowej, 

ρ

  –  kąt  tarcia  na  gwincie,  D

S

  –  średnia 

ś

rednica  powierzchni  oporowej, 

µ

  –  współczynnik  tarcia  na  powierzchni 

oporowej 

zależy od kierunku pracy 

µ

ρ

γ

+

±

=

F

D

tg

F

d

M

S

d

5

,

0

)

(

5

,

0

'

2

 

background image

 

Wytrzymałość połączeń śrubowych 
 
1. Obci
ążenie jedynie siłą osiową F 
 

r

2

r

r

k

4

d

F

=

π

σ

 

gdzie: 

σ

r

 – naprężenia rozciągające, F – siła osiowa, d

r

 – średnica rdzenia, 

k

r

=R

e

/x

Q

 – naprężenia dopuszczalne na rozciąganie dla materiału śruby, x

Q

 = 

2

÷

2,3; x

z

 =2,5

÷

 
2. Obci
ążenie siłą osiową F oraz momentem skręcającym M

 

(bez naciągu wstępnego) 

4

d

F

2

r

r

π

σ

=

 

 

3

r

p

o

s

d

2

0

Ftg

d

5

0

W

M

,

)

'

(

,

ρ

γ

τ

+

=

=

 

 

r

2

s

c

r

2

r

z

k

k

k





+

=

τ

σ

σ

,

 

gdzie: 

τ

 - naprężenia skręcające, 

σ

z

 – naprężenia zastępcze, M

s

 – moment 

skręcający, d

p

 – średnica podziałowa, 

γ

 - kąt wzniosu linii śrubowej, 

ρ

 – ką

tarcia w gwincie, k

s

= – naprężenia dopuszczalne na skręcanie 

 

dla obciążeń statycznych k

r

/k

s

 =1,7, a dla tętniących k

rj

/k

s

 =1,2 

praktycznie 

σ

z

=(1,25

÷

1,3) 

σ

r

 ,stąd obliczenia prowadzimy tylko na rozerwanie 

zwiększając siłę rozciągającą o 30%    

r

2

r

r

k

4

d

F

3

1

=

π

σ

,

 

Połączenia śrubowe 

background image

 
3. Zł
ącza z napięciem wstępnym Q

o

 

 

4. Złącza obciążone siłą poprzeczną F 
 

a)  śruba pasowana – naprężenia ścinające 

ττττ

 

t

2

0

p

k

4

d

F

=

π

τ

 

 

 
gdzie: F

p

 – siła poprzeczna, d

o

 – średnica 

trzpienia śruby lub otworu, k

t

 – naprężenia 

dopuszczalne na ścinanie, x

Q

 = 2

÷

2,3; x

z

 

=2,5

÷

 

* dla śrub wielociętych podaje się w mianowniku sumę wszystkich 
przekrojów ścinanych 

 

sprawdzamy na nacisk powierzchniowy p 

  

dop

0

p

p

d

g

F

p

=

min

 

 

gdzie: g

min

 – długość stykającego się ze śrubą 

elementu, p

dop

 – dopuszczalny nacisk 

powierzchniowy dla elementu o mniejszej 
wytrzymało
ści  

 

b) śruba osadzona luźno – naprężenia rozciągające 

σ

σ

σ

σ

r

  

siła tarcia  

T = Q

0

 

µ

 

 F

p   

   

stąd   

µ

p

0

F

 

 

r

2

r

t

r

k

i

4

d

F

=

π

σ

 

 

 
 
gdzie: d

r

 – średnica rdzenia śruby, i – liczba 

powierzchni styku łączonych elementów