PYTANIA KONTROLNE
do ćwiczeń laboratoryjnych z PKM
w zakresie połączeń i mechanizmów śrubowych
1. Określić wpływ charakterystycznych kątów w geometrii gwintu na jego sprawność, uzasadnić dlaczego tak
jest.
Zależności między poszczególnymi kątami, a sprawnością:
gdzie:
ds średnica podziałowa śruby (wielkość wynika z normy dla gwintów)
P  skok gwintu
ł - kąt wzniosu linii śrubowej
µ  współczynnik tarcia gwintu
2 - pozorny kÄ…t tarcia
- kÄ…t roboczy gwintu
·s - sprawność gwintu
Rys. 1. Zależność sprawnoÅ›ci gwintu ·s od kÄ…ta wzniosu linii Å›rubowej (Å‚) przy staÅ‚ym współczynniku tarcia ·=
0,15 dla różnych kątów roboczych gwintu (0, 3, 15, 30)
© Marcin SzczÄ™ch
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Strona 1
Rys. 2. Zależność sprawnoÅ›ci gwintu ·s od kÄ…ta wzniosu linii Å›rubowej (Å‚) przy staÅ‚ym współczynniku tarcia
·=1 dla różnych kÄ…tów roboczych gwintu (0, 3, 15, 30)
2. Co to jest samohamowność gwintu, jak się ją określa i od czego ona zależy.
Samohamowność gwintu określa się jako zależność między kątami (kąty zdefiniowane są w punkcie 1):
d"
Jeżeli pozorny kąt tarcia będzie mniejszy niż kąt wzniosu linii śrubowej to przyłożenie określonej siły osiowej
do śruby spowoduje jej odkręcanie lub wkręcanie. W innym przypadku mamy do czynienia z połączeniem
spoczynkowym. Spełnienie warunku samohamowności jest to szczególnie ważne dla śrub złącznych, gdzie
zależy nam, aby nie nastąpiło samoczynne odkręcanie się śrub np. pod wpływem drgań.
3. Przedstawić sposób wyznaczania siły zacisku QW złącza śrubowego znając moment z jakim dokręcono
nakrętkę.
Moment dokręcenia nakrętki (M) składa się z momentu jaki powstaje na powierzchni gwintu śruby i nakrętki
(Mg) oraz na powierzchni oporowej nakrętki (Mn) - rys. 2.
Rys. 2. a) Złącze śrubowe, b) Powierzchnia oporowa nakrętki z zaznaczoną średnią średnicą tarcia dm
© Marcin SzczÄ™ch
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Strona 2
Mamy następujące zależności:
M= Mg + Mn
2
Mg = 0.5Å"Qw Å" dS Å"tg(Å‚ + Á )
Mn = 0.5Å"Qw Å" dm Å" µ
gdzie:
Qw - siła zacisku złącza śrubowego
ds średnica podziałowa śruby (wielkość wynika z normy dla gwintów)
dm średnia średnica powierzchni oporowej nakrętki
ł - kąt wzniosu linii śrubowej
µ  współczynnik tarcia na powierzchni nakrÄ™tki
2 - pozorny kÄ…t tarcia
2
Ostatecznie moment dokrÄ™cenia: M = 0.5Å"Qw Å" dS Å"tg(Å‚ + Á ) + 0.5Å"Qw Å" dm Å" µ
Po przekształceniu wzoru wyznaczamy siłę zacisku złącza śrubowego:
2M
Qw =
2
[dS Å"tg(Å‚ + Á ) + dm Å" µ]
4. Jakie gwinty stosuje się na złącza śrubowe, a jakie na mechanizmy śrubowe i dlaczego. Kiedy i z jakich
powodów w mechanizmach śrubowych stosuje się gwinty symetryczne, a kiedy niesymetryczne.
Na złącza śrubowe stosuje się gwinty trójkątne. Rozróżnia się gwinty walcowe i stożkowe. Są to gwinty
najbardziej rozpowszechnione. Odznaczają się największą wytrzymałością i są odporne na samoczynne
luzowanie. Nie stosuje się ich w połączeniach ruchowych ze względu na małą sprawność i złe środkowanie. W
połączeniach spoczynkowych często rozłączanych stosuje się natomiast gwinty okrągłe. Charakteryzują się one
dużą wytrzymałością w przypadku obciążeń zmiennych i statycznych. Wykorzystywane są one w połączeniach
narażonych na duże zanieczyszczenie i korozję (armatura przeciwpożarowa i hydrauliczna, złącza wagonowe).
Ze względu na wyższą sprawność w mechanizmach śrubowych stosuje się gwinty trapezowe. Rozróżnia
się gwinty symetryczne i niesymetryczne. Gwinty symetryczne środkowane są na powierzchniach bocznych.
Luzy na powierzchniach walcowych tworzą dodatkową przestrzeń do magazynowania smaru. Stosowane są w
mechanizmach przenoszących duże obciążenia w obu kierunkach. Zaletą tych gwintów jest możliwość
kompensacji luzów powstałych na skutek zużywania się powierzchni gwintów za pomocą rozciętej nakrętki. Z
kolei gwinty trapezowe niesymetryczne odznaczają się duża wytrzymałością zmęczeniową. Mogą jednak
przenosić obciążenie tylko w jednym kierunku. Powierzchnią nośną jest powierzchnia, której kąt roboczy
wynosi 30. Gwinty te środkowane są na zewnętrznej średnicy śruby.
5. Omówić rodzaje gwintów, ich oznaczenia, zarysy i wymiary.
Literatura - Tadeusz Dobrzański, "Rysunek techniczny maszynowy"
6. Charakterystyka podstawowych metod napinania śrub
Odpowiedz
na to pytanie znajduje siÄ™ w instrukcji do laboratorium
© Marcin SzczÄ™ch
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Strona 3