Gwint

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Gwint (z niem. Gewinde) – śrubowe nacięcie na powierzchni walcowej lub stożkowej, zewnętrznej lub wewnętrznej. Komplementarne gwinty wewnętrzny i zewnętrzny mają tak dobrany kształt, że pasują do siebie. Ruch obrotowy elementu z gwintem zewnętrznym powoduje przesuwanie się tego elementu względem elementu z gwintem wewnętrznym.

Gwint może być interpretowany jako równia pochyła nawinięta na powierzchnię walcową. W związku z tym mechanika gwintu jest identyczna jak równi pochyłej, dlatego też śrubę zalicza się wraz z równią pochyłą do maszyn prostych.

Zarys gwintu metrycznego

Podstawowe parametry gwintu walcowego[1][edytuj | edytuj kod]

  • średnica gwintu d: jest to średnica walca opisanego na zewnętrznych wierzchołkach gwintu. Średnica ta odpowiada średnicy wewnętrznej D nakrętki
  • średnica podziałowa śruby d2 i nakrętki D2: jest to średnica walca podziałowego, którego oś pokrywa się z osią gwintu , a powierzchnia boczna przecina zarys gwintu w taki sposób, że szerokość występu i bruzdy są sobie równe
  • podziałka gwintu: odległość pomiędzy wierzchołkami gwintu w przekroju wzdłużnym śruby lub nakrętki
  • skok gwintu P: przesunięcie osiowe po jednym obrocie śruby (wielokrotność podziałki jeżeli gwint nie jest jednokrotny).
  • zaokrąglenie szczytu i dna bruzdy gwintu R: w gwintach trójkątnych unika się pozostawiania ostrych krawędzi szczytu gwintu jak i bruzdy gwintu, gdyż powoduje to spiętrzenie naprężeń w obszarze takiego karbu. Promień R typowo wynosi około jedną dziesiątą część skoku gwintu)

Gwinty są znormalizowane przez Polską Normę. Definiuje się w niej gwinty metryczne, to znaczy takie, których średnica gwintu w milimetrach jest typoszeregiem liczb naturalnych lub ich ułamków dziesiętnych w przypadku gwintów drobnych. Zgodnie z tym gwint metryczny koduje się Mn, gdzie n to średnica gwintu w milimetrach np. M5, M20. W gwintach, w których skok P jest inny niż by to wynikało z ogólnej zasady, dodatkowo specyfikuje się ten parametr w kodzie gwintu metrycznego, np. M20x2 (gwint metryczny o średnicy d = 20 mm i skoku P = 2mm), M20x1.5, M20x1, M20x0.75. M20 posiada normalny skok P = 2,5 mm.

Wybrane oznaczenia rodzajów gwintów[edytuj | edytuj kod]

  • ACME – gwint trapezowy symetryczny,
  • BSF – gwint calowy Whitwortha, drobnozwojny,
  • BSW – gwint calowy Whitwortha, zwykły,
  • E – gwint Edisona, elektrotechniczny,
  • G (lub BSPP) – gwint rurowy Whitwortha, walcowy,
  • M – gwint metryczny zwykły i drobnozwojny,
  • NC – gwint specjalny elektryczny
  • NPT – gwint rurowy Briggsa, stożkowy
  • Pg – gwint specjalny instalacyjny, pancerny,
  • R (lub BSPT) – gwint rurowy Whitwortha, stożkowy, zewnętrzny,
  • Rc – gwint rurowy Whitwortha, stożkowy, wewnętrzny,
  • Rd – gwint okrągły,
  • Rp – gwint rurowy Whitwortha, walcowy wewnętrzny,
  • RW, FG – gwint rowerowy,
  • S – gwint trapezowy niesymetryczny,
  • Tr – gwint trapezowy symetryczny,
  • UN – gwinty zunifikowane o skoku uprzywilejowanym,
  • UNC – gwint calowy, zunifikowany, zwykły,
  • UNEF – gwint calowy, zunifikowany, bardzo drobnozwojny,
  • UNF – gwint calowy, zunifikowany, drobnozwojny,
  • UNS – gwinty zunifikowane specjalne,
  • Ven, Vg – gwint wentylowy,
  • W – gwint stożkowy do zaworów gazowych,

Klasyfikacja gwintów[edytuj | edytuj kod]

  • Ze względu na przeznaczenie:
  • Ze wzgledu na kształt:
  • Ze względu na umiejscowienie:
  • gwint zewnętrzny - GZ
  • gwint wewnętrzny - GW
  • Ze względu na krotność:
  • gwint pojedynczy
  • gwinty dwukrotne (wielokrotne)
  • Ze względu na skok:
  • Ze wzgledu na sposób skręcania:
Różne rodzaje gwintów

Do nacinania gwintów zewnętrznych używa się narzynek, głowic gwinciarskich lub specjalnych frezów.Gwinty zewnętrzne wykonuje się również metodą walcowania. Do wykonywania gwintów wewnętrznych służą gwintowniki. Gwinty można także wykonywać metodami obróbki plastycznej i odlewniczymi. Gwinty zarówno wewnętrzne jak i zewnętrzne o różnych średnicach nacina się również na tokarkach.

Gwinty nietypowe[edytuj | edytuj kod]

Do nietypowych gwintów należą gwinty calowe Whitwortha "W", gazowe rurowe walcowe "G", do zaworków do dętek "Gz", amerykańskie zunifikowane np. "UNF". Oznaczenie tych gwintów najczęściej składa się ze średnicy w calach i liczby zwojów gwintu na cal np. W 1/2" x 14. Przy czym dla gwintów "W" jest to średnica zewnętrzna gwintu, natomiast dla gwintów "G" jest to średnica wewnętrzna rury (wymiary są analogiczne jak gwintów "R"). Gwinty calowe stosowano jeszcze do niedawna w produkcji licencyjnego ciągnika Massey-Fergusson. W wiertarkach elektrycznych ręcznych mocowanie uchwytu wiertarskiego gwintem UNF 1/2" x 20 (czyli średnica zewnętrzna 1/2" oraz 20 zwojów na cal) wyparło stosowane wcześniej osadzenie na stożku Morse'a.

Gwinty w broni palnej[edytuj | edytuj kod]

Zobacz hasło lufa gwintowana.

Obliczenia gwintu[edytuj | edytuj kod]

Sprawność gwintu[edytuj | edytuj kod]

Przy zmianie ruchu obrotowego na postępowy: \eta = {L_u \over L_w}  = {{Q \cdot P_h} \over {2 \pi \cdot M_s}} = {tg(\gamma) \over tg(\gamma + \rho ')} \!;
Przy zmianie ruchu postępowego na obrotowy: \eta = {L_u \over L_w}  = {{2 \pi \cdot M_s} \over {Q \cdot P_h}} = {tg(\gamma - \rho ') \over tg(\gamma)} \!;

gdzie:

  • \gamma = \arctan {P \over {\pi \cdot d_2}} – kąt wzniosu gwintu [2]
  • P – skok gwintu
  • d_2 – średnica podziałowa gwintu
  • \rho '\  = \arctan{\mu \over cos( \alpha /2)} – pozorny kąt tarcia[2]
  • \mu – współczynnik tarcia
  • \alpha /2 – półkąt zarysu gwintu

Długość robocza gwintu[edytuj | edytuj kod]

Minimalna długość gwintu przenosząca obciążenie siłą F\! wynosi: H = {{20F \cdot P} \over {\pi (d^2 - D_1^2) k_c}};

gdzie:

  • H\! – długość robocza gwintu
  • F\!siła osiowa
  • P\! – podziałka gwintu
  • d\! – średnica śruby
  • D_1\! – średnica otworu nakrętki
  • k_c\! – naprężenie dopuszczalne na ściskanie

Średnica rdzenia śruby[edytuj | edytuj kod]

Minimalna średnica rdzenia śruby przenosząca obciążenie F\! wynosi: d_3 = {1,15 \cdot \sqrt{ F \over k_r}}

gdzie:

  • d_3\! – średnica rdzenia śruby
  • F\!siła osiowa
  • k_r\! – naprężenie dopuszczalne na rozciąganie

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. Jakubiec. W, Malinowski. J: Metrologia wielkości geometrycznych. WNT, 1989. str. 377-378
  2. 2,0 2,1 Praca zbiorowa: Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych. Warszawa: NT, 1996, s. 279. ISBN 83-204-1982-4.