Połączenie gwintowe - czym, jest działa, zastosowanie

Czym są połączenia gwintowe?

Połączenia gwintowe zalicza się do grupy połączeń rozłącznych, w których używa się takich elementów złącznych, jak śruby, nakrętki czy wkręty. Warto zauważyć, że połączenia gwintowe można podzielić pod względem kryterium zastosowanego łącznika. Wyróżniamy wówczas połączenia gwintowe wkrętowe i połączenia gwintowe śrubowe. Celem obu jest zapewnienie solidnego i bezpiecznego połączenia elementów ze sobą. Aby tak się stało, to z jednej strony połączenie musi zagwarantować odpowiedni docisk, a z drugiej musi gwarantować możliwość stosunkowo prostego i szybkiego demontażu. Dlatego mówi się o obliczaniu wytrzymałości połączeń, które polega na określeniu średnicy rdzenia gwintu z warunków wytrzymałościowych i w dalszej kolejności dobraniu gwintu średnicy rdzenia większej od tej z obliczeń. Sam wybór gwintu, jak też wybór metody obliczeń mogą zależeć od warunków pracy połączenia, a także sposobu obciążenia.

Gdzie znajdą zastosowanie połączenia gwintowe?

Jeśli już wiemy czym są połączenia gwintowe, to warto sprawdzić też, gdzie znajda zastosowanie w praktyce. Przede wszystkim wykorzystuje się je jako połączenia ruchowe w różnego rodzaju prasach, podnośnikach, napędach obrabiarek, a więc w mechanizmach zamieniających obrotowy ruch na postępowy.

Połączenie gwintowe w trudnych warunkach

Oczywistym jest, że ten typ połączeń narażony jest na różnego rodzaju niekorzystne czynniki, które mogą je osłabić, a tym samym przyspieszać proces destrukcji. Tymi niekorzystnymi czynnikami najczęściej są: ekstremalnie wysokie lub niskie temperatury, różnego rodzaju chemikalia, sól czy bardzo duża wilgotność. Uszkodzenie w połączeniu gwintowanym może też być spowodowane niewłaściwym wykonaniem gwintu, np. może być zbyt chropowaty, a nawet nadmiernym obciążeniem. Dodatkowo na skręcanie i rozciąganie narażony jest też rdzeń. Różnego rodzaju nieprawidłowości mogą też powstawać na skutek wadliwej konserwacji połączeń lub eksploatacji.

Budowa gwintu

Jednym z podstawowych pojęć powiązanych z powstawaniem gwintu jest linia śrubowa. To przestrzenna krzywa, której powstawanie lepiej zobrazować, niż dokładnie o tym pisać. Powstanie linii śrubowej można sobie wyobrazić jako na walec linii prostej, która stanowi przeciwprostokątna w trójkącie. Możemy mówić o dwóch rodzajach linii śrubowych – lewej i prawej.

Podział gwintów

Do najczęściej używanych gwintów należą gwinty trójkątne (takie jak rurowe walcowe i metryczne) i trapezowe (symetryczne i niesymetryczne). Inne podziały gwintów to podział na: lewe i prawe, drobnozwojne i grubozwojne, pojedyncze i wielokrotne.

Gwint drobnozwojny, a grubozwojny

Gwint drobnozwojny i gwint grubozwojny to dwa różne rodzaje gwintów. Oto krótka charakteryzacja obu rodzajów gwintów:

Gwint drobnozwojny:

• Ma mniejszą odległość między poszczególnymi skrętami gwintu;
• Bardziej gęsto rozmieszczone zwoje gwintu;
• Zazwyczaj stosowany tam, gdzie potrzebna jest precyzja i delikatność;
• Często używany w urządzeniach elektronicznych, zegarach, precyzyjnych narzędziach.

Gwint grubozwojny:

• Posiada większą odległość między skrętami gwintu;
• Mniej skrętów na jednostkę długości w porównaniu do gwintu drobnozwojnego;
• Charakteryzuje się większą wytrzymałością mechaniczną;
• Powszechnie stosowany w zastosowaniach mechanicznych, gdzie wymagana jest duża siła, na przykład w budowie maszyn, śrubach mocujących.

Podsumowując, gwint drobnozwojny jest używany tam, gdzie wymagana jest precyzja i delikatność, natomiast gwint grubozwojny znajduje zastosowanie w miejscach, gdzie istotna jest wytrzymałość mechaniczna i stabilność. Wybór między tymi rodzajami gwintów zależy od specyfiki danego zastosowania i warunków pracy.

Zalety i wady połączeń gwintowych

Połączenia gwintowe mają swoje zalety i wady, a wybór tego rodzaju połączenia zależy od specyfiki danego zastosowania. Poniżej przedstawiam kilka ogólnych zalet i wad połączeń gwintowych:

Zalety połączeń gwintowych:

• Łatwość Montażu i Demontażu – montaż i demontaż połączeń gwintowych są stosunkowo proste, co ułatwia konserwację, naprawy i utrzymanie;
• Odporność na Drgania i Wstrząsy – gwinty mogą być odporne na drgania i wstrząsy, co sprawia, że są odpowiednie w niektórych zastosowaniach mechanicznych;
• Możliwość zastosowanie w różnych materiałach

Wady połączeń gwintowych:

• Ryzyko luzowania – zawsze istnieje ryzyko luzowania gwintów w wyniku drgań lub obciążeń dynamicznych, co może wymagać stosowania środków do blokady gwintów;
• Ograniczone odporność na naprężenia poprzeczne;
• Ryzyko uszkodzenia gwintu – gwinty mogą być podatne na uszkodzenia, zwłaszcza w przypadku nadmiernego dokręcania lub nieprawidłowego montażu.
• Wrażliwość na korozję – w niektórych warunkach środowiskowych gwinty mogą być podatne na korozję, co może wpływać na ich trwałość;
• W przypadku precyzyjnych zastosowań, wymagana jest wysoka precyzja wymiarów, a niedokładności w obróbce gwintów mogą być problemem.

Warto zauważyć, że wiele z tych wad może być zarządzane poprzez odpowiednie środki ostrożności i techniki montażu. Ostateczny wybór rodzaju połączenia zależy od wymagań konkretnej aplikacji, warunków pracy i preferencji konstrukcyjnych.