Kompletny przewodnik po elementach złącznych gwintowanych i ich zastosowaniach

Łączniki gwintowane pozostają jednym z najważniejszych wynalazków ludzkości od czasu ich odkrycia ponad 2400 lat temu. Odkąd Archytas z Tarentu po raz pierwszy wprowadził technologię udoskonalania pras do tłoczenia olejów i ekstraktów w starożytności, zasada śrubowa w łącznikach gwintowanych zyskała nowe życie w okresie rewolucji przemysłowej, a obecnie producenci polegają na tych mechanicznych połączeniach, aby obsługiwać miliony różnych zastosowań.

W latach 60. XIX wieku po raz pierwszy znormalizowany kąt gwintu i liczba gwintów na cal umożliwiły firmom stosowanie fabrycznie produkowanych elementów złącznych we wszystkich rodzajach urządzeń i produktów. Analitycy przewidują, że rynek elementów złącznych dla przemysłu mechanicznego i przemysłowego osiągnie wartość 109 miliardów dolarów do 2025 roku, rosnąc ze średnioroczną stopą wzrostu (CAGR) na poziomie ponad 4% w ciągu najbliższych pięciu lat. Nowoczesne elementy złączne z gwintem znajdują zastosowanie w każdej branży nowoczesnego przemysłu, od elektroniki użytkowej po wytrzymały sprzęt górniczy i nie tylko.

• Łączniki gwintowane wykorzystują zasadę śruby do przekształcania siły rozciągającej w siłę liniową

   

• Nowoczesne elementy złączne z gwintem znajdują zastosowanie w niemal każdej branży, w tym w elektronice, lotnictwie, motoryzacji i przemyśle

   

• Łączniki gwintowane występują w różnych kształtach i rozmiarach, dzięki czemu nadają się do każdego zastosowania, w tym do projektów niestandardowych, gdy jest to wymagane

   

Z biegiem lat typy i konstrukcje elementów złącznych ewoluowały, a teraz masz do wyboru szereg rozwiązań dostosowanych do Twojego zastosowania. Według ekspertów w dziedzinie elementów złącznych, 95% awarii wynika z doboru niewłaściwego elementu złącznego lub nieprawidłowego montażu elementu. Różne funkcje, cechy konstrukcyjne, powłoki i dobór materiałów wpływają na wytrzymałość połączenia i wagę całego produktu.

Oto podręczny przewodnik zawierający wszystkie niezbędne informacje na temat nowoczesnych elementów złącznych gwintowanych i ich zastosowań.

Łącznik gwintowany to element mocujący, który wykorzystuje spiralną rampę wystającą z cylindrycznego wału do łączenia dwóch lub więcej elementów materiału. Gwint lub spiralna rampa przekształca siłę obrotową (lub moment obrotowy) w połączeniu liniowym, zdolnym do utrzymania naprężenia w wielu połączonych materiałach.

Gdy gwint znajduje się na zewnątrz wału cylindrycznego (jak w przypadku śrub), nazywa się go gwintem zewnętrznym, a gwinty wewnątrz wału (nakrętki) – żeńskim. Gdy gwint wewnętrzny i zewnętrzny oddziałują na siebie, właściwości wytrzymałościowe łącznika liniowego mogą wytrzymać naprężenia ścinające, jakie będą na siebie oddziaływać dwa lub więcej połączonych ze sobą elementów.

Łączniki gwintowane wykorzystują wytrzymałość na rozciąganie, aby zapobiegać rozrywaniu i przesuwaniu się różnych części względem siebie. Wytrzymałość na rozciąganie i właściwości rozciągające sprawiają, że idealnie sprawdzają się w sytuacjach, gdy potrzebne jest mocne, nietrwałe połączenie między dowolnymi materiałami. Łączniki gwintowane są stosowane między innymi w przemyśle motoryzacyjnym, lotniczym, produkcyjnym, budowlanym i rolniczym.

Dostępne są gwinty od drobnozwojowych do gruboziarnistych, co pozwala na uzyskanie połączeń o różnej wytrzymałości, dopasowanych do konkretnego zastosowania. Projektując nowy produkt lub optymalizując istniejące konstrukcje, należy wiedzieć, jakie elementy złączne są dostępne do mocowania połączeń i podzespołów.

Obecnie dostępna jest szeroka gama wzorów, odpowiednich do różnorodnych zastosowań w zakresie łączenia i mocowania. Wybór odpowiedniego wzoru pozostaje kluczowym elementem ogólnej specyfikacji produktu, w tym rodzaju łba, liczby gwintów i wytrzymałości materiału.

W zależności od zastosowania, główne rodzaje elementów złącznych gwintowanych obejmują:

• Orzechy– Zwykle nakrętka z gwintem żeńskim pasuje na śrubę w różnych konstrukcjach, aby połączyć ze sobą dwa kawałki materiału

   

• Śruby– Gwinty męskie na zewnątrz cylindra, które albo wkręcają się w gwint żeński, albo wykorzystują nakrętkę do mocowania materiałów na miejscu

   

• Śruby– Nie wymaga nakrętki i jest dostępny w niemal każdym kształcie i rozmiarze, wykorzystując zasadę śruby do łączenia dwóch kawałków materiału

   

• Podkładki– Równomiernie rozkłada obciążenia podczas dokręcania śruby, nakrętki lub pręta gwintowanego

   

Przedstawione powyżej typy to tylko podstawowe konfiguracje konstrukcyjne, istnieją różne podtypy, takie jak śruby sześciokątne, wkręty maszynowe, łączniki gwintowane do blachy, a także różnorodne materiały i gatunki.

W przypadku zastosowań specjalistycznych można zaprojektować śruby gwintowane i niestandardowe elementy złączne (zazwyczaj wykonywane na zamówienie), jeśli standardowy produkt nie jest wystarczający. Śruby kotwiące łączą stal konstrukcyjną z fundamentami budynku, natomiast wieszaki do rur i korytka kablowe często wymagają łączników gwintowanych o większej wytrzymałości, aby sprostać wymaganiom projektów przemysłowych.

Pręty gwintowane działają jak śruby, ale zazwyczaj mają unikalny łeb lub stanowią element, który przenosi największą siłę w połączeniu. Współcześni producenci mogą współpracować z Państwem, aby znaleźć idealny materiał, konstrukcję łba i wytrzymałość na rozciąganie, aby sprostać każdemu zastosowaniu, jednocześnie uwzględniając koszty i wagę. Plastikowe łączniki gwintowane są obecnie powszechne również w produktach elektronicznych, umożliwiając szybki montaż i umożliwiając demontaż w przypadku konieczności naprawy.

Większość elementów złącznych gwintowanych posiada na produkcie zakodowany (lub zapisany) identyfikator. Informacje zawarte w tych kodach pomogą Ci podjąć właściwą decyzję przy wyborze produktu do Twojego zastosowania.

Oznaczenia na elementach złącznych gwintowanych opisują:

• Typ napędu– Wkręcenie łącznika może wymagać użycia specjalnego narzędzia lub przyrządu. Do narzędzi należą: krzyżakowe (śruby), imbusowe (nakrętki), kwadratowe (śruby lub nakrętki) i gwiazdkowe (specjalne łączniki gwintowane).

   

• Styl głowy– Opisuje łeb elementu złącznego, który może być płaski, okrągły, walcowy, sześciokątny lub owalny. Wybór rodzaju łba zależy od rodzaju wykończenia, jakie chcesz uzyskać dla swojego produktu lub zespołu.

   

• Materiał– Materiał jest jednym z najważniejszych czynników branych pod uwagę przy wyborze łącznika gwintowanego. Ponieważ materiał decyduje o ogólnej wytrzymałości połączenia, należy upewnić się, że wybrany łącznik gwintowany charakteryzuje się odpowiednią wytrzymałością na rozciąganie.

   

• Pomiar– Każdy element złączny z gwintem będzie miał również wytłoczony na produkcie wymiar, który będzie pomocny. Obejmuje on średnicę, liczbę gwintów i długość. W Stanach Zjednoczonych śruby lub wkręty o średnicy mniejszej niż 1/4 cala mogą mieć numer, natomiast w pozostałych krajach rozmiary metryczne będą podawane w milimetrach.

   

Informacje umieszczone z boku lub na główce gwintowanego elementu mocującego zawierają wszystkie niezbędne informacje pozwalające ocenić, czy produkt będzie odpowiedni do Twojego projektu.