Skrue (detaljer)

Skrue (fra tysk Gewinde - skæring, gevind, gennem polsk gwint ) - en fastgørelsesanordning til at forbinde eller fastgøre dele. Den har form af en stang med et udvendigt gevind i den ene ende og et konstruktionselement til at overføre drejningsmoment i den anden [1] ; dette konstruktive element kan være:

slidset hoved
riflet hoved (på siden)
eller, i mangel af et hoved, en spalte i enden af stangen. [en]

Også skruer kan tjene som en rotationsakse for roterende dele, tjene som en guide til retlinet eller roterende bevægelse og kan også bruges til andre formål [2] .

Udseende historie

Skruemekanismen var kendt i det antikke Grækenland (som Archimedes skrue ). Skruen blev senere beskrevet af den græske matematiker Archytas fra Tarentum . I det 1. århundrede f.Kr e. træskruetandhjul blev allerede meget brugt i middelhavslandene som en del af olie- og vinpresser. I det 15. århundredes Europa var metalskruer som fastgørelsesmidler meget sjældne, hvis nogensinde kendte [3] . Manuelle skruetrækkere (i den original- franske tournevis [4] ) dukkede op senest i 1580 , selvom de først blev udbredt i begyndelsen af det 19. århundrede [5] . I starten var skruer en af de mange typer befæstelser i byggeriet, og blev brugt i tømrer- og smedehåndværk.

Den udbredte brug af metalskruer begyndte efter fremkomsten i 1760-1770 af maskiner til deres masseproduktion in-line [6] . Udviklingen af disse maskiner gik i første omgang på to måder: den industrielle produktion af skruer til træ på en enkelt-formålsmaskine og små stempling af de nødvendige skruer af håndværkere på en semi-manuel maskine med udskifteligt udstyr.

Forskellen mellem en skrue og andre fastgørelseselementer

Skruen adskiller sig fra skruen ved, at den ikke har en konisk indsnævring i enden og ikke skaber et gevind i materialet ved indskruning. .

Klassifikation

Afhængigt af formålet er der:

fastgørelsesskruer (til aftagelig forbindelse af dele);
sætskruer (til gensidig fastgørelse af dele).

Monteringsskruer

Den mest almindelige type skrue i teknik er maskinskruen. En sådan skrue er hoveddelen af en aftagelig skrueforbindelse og er en stang med et gevind i den ene ende og et hoved i den anden.

Skruens hoved bruges til at presse de dele, der skal sammenføjes, og til at gribe skruen med en skruetrækker , skruenøgle , unbrakonøgle (sekskant) eller andet værktøj. Monteringsskruer med runde, sekskantede, firkantede og andre hoveder er blevet udbredt. En type skruehoved - en lås - bruges til at gøre det svært for udefrakommende at skrue skruen af. For eksempel en skrue med et eller to huller på hovedet (i stedet for en slids ), skruer til en Y-formet skruetrækker og så videre. I USSR brugte jernbaner (fastgørelse af sporanordninger) ofte 5-sidede bolte . For bilentusiaster sælges "hemmeligheder" til fastgørelse af bilhjul - de kræver som regel deres egen unikke ikke-standardnøgle.

I Rusland karakteriserer de mekaniske egenskaber af bolte, fastgørelsesskruer og stifter lavet af carbon ulegeret og legeret stål i henhold til GOST 1759.4-87 [7] ( ISO 898/1-78) under normale forhold 11 styrkeklasser: 3.6; 4,6; 4,8; 5,6; 5,8; 6,6; 6,8; 8,8; 9,8; 10,9; 12.9. Det første tal, ganget med 100, bestemmer den nominelle trækstyrke i N/mm², det andet tal (adskilt med en prik fra det første), ganget med 10, er forholdet mellem flydespændingen og trækstyrken i procent. Produktet af tallene ganget med 10 giver den nominelle flydespænding i N/mm². De mest almindelige skruer og bolte er grad 8,8 (normal styrke).

Forbindelsen af dele med en skrue og en møtrik kaldes boltet, og de skruer, der er beregnet til dem, kaldes henholdsvis bolte . . Bolte har normalt et sekskantet nøglefærdigt hoved.

Ved tilslutning af dele, der har en ikke-plan overflade, laves tidevand ved skruernes placering eller lokal bearbejdning af overfladearealet, så støttepuderne til skruehoved og møtrik er flade. Ellers kan forbindelsen blive skæv, hvilket vil føre til yderligere spændinger og kan forårsage ødelæggelse af skruen. I dele lavet af bløde materialer er der tilvejebragt stærke bøsninger til skrueforbindelser. I tynde dele er det ønskeligt at lave en lokal fortykkelse til gevindskæring. Ved sammenkobling af materialer med forskellige elektriske potentialer kan der anvendes bøsninger af isoleringsmaterialer eller ikke-metalliske skruer [8] .

Sæt skruer

Sætskruer bruges, når det er nødvendigt, for at fiksere delenes relative position i forhold til hinanden. For at gøre dette har de forskellige fremspring eller fordybninger i enderne for bedre fastgørelse af dele, og også, hvis det er nødvendigt eller muligt, laves der specielle huller til enderne af sætskruerne.

Eksempler på sætskrueender:

i overensstemmelse med GOST 12414-94 Ender af bolte, skruer og tappe. Dimensioner. (ISO 4753:1999):
- tilspidset ende;
- flad ende;
- cylindrisk ende;
- boret ende;
- trappet ende;
- trappet ende med en kugle;
- trappet ende med en kegle;
i henhold til andre standarder:
- bølgede ende;
- kugle ende;
- symmetriske sætskruer med slidser på begge sider (anvendes til automatisk montage).

Navn	Forskrifter	Anvendelsesområde
Skruetyper [9]
Pan hovedskrue		Til alle typer aftagelige forbindelser. Kan bruges med puck. Hovedet kan være forsænket eller ikke forsænket
Pan hovedskrue		Det bruges oftere til fastgørelse af dele lavet af ikke-jernholdige legeringer og metaller. Hvis der ikke bruges skiver, forhindrer et tilstrækkeligt stort område af bunden af hovedet beskadigelse af delen.
Forsænket skrue ( Eng. Forsænket eller fladt skrue )		Det bruges, når det er nødvendigt at skjule skruehovedet, for eksempel til fastgørelse af dæksler, til fastgørelse af eksterne dele. Anbefales ikke til brug med dyvelstifter
Forsænket hovedskrue ( Engelsk oval eller hævet hovedskrue )
Pan hovedskrue ( eng. Rundhovedskrue )		Kan bruges i tilfælde, hvor tykkelsen af de dele, der skal samles, er for lille til brug af forsænkede skruer
Topskrue med indvendigt sekskantet hul		Til tilfælde, hvor der kræves en betydelig tilspændingskraft ved skruning
Specialskrue med cylindrisk hoved og flad		Til fastgørelse af instrumentdæksler og andre produkter
Sætskrue med forsænket hoved
Skrue speciel		Designet til at fiksere eller justere positionen af dele manuelt
Tommelfinger skrue
Skru med sfærisk eller cylindrisk hoved		Udover at blive brugt til fastgørelse af dele, kan den også bruges som en akse til roterende dele.
Pan hovedskrue		Det bruges hovedsageligt til fastgørelse af cylindriske dele og fikserer også deres position i forhold til hinanden.
Skrue med stort sfærisk hoved ( Eng. Knap eller kuppelhovedskrue )
Sætskrue med cylindrisk hoved ( Eng. Ostehovedskrue )		Disse skruer kan bruges som dyvler. Generelt bruges de til at reparere dele.
Fladhoved riflet skrue
Høj riflet skrue		Server for at forhindre dele i at dreje. Skrues ned og justeres i hånden
Tommelfinger skrue		Anvendes i tilfælde, hvor hyppig skruning og afskruning i hånden er påkrævet.
Sæt skruer engelsk Sætskrue (skrue)		Til montering og fastholdelse af dele
Sæt skruer med et firkantet hoved og en trappet ende med en kugle ( Engelsk Square-head step-point med kuglesætskruer )	GOST 1486-84
Sætskrue med konisk ende
Sætskrue med flad ende
Firkantet hovedskrue med cylindrisk ende
Sætskrue med sekskant
Skrue med cylindriske og aftrappede ender
Boret skrue

Skrueelementer

Skruens hovedelementer er [1] :

Cylindrisk stang - en del af skruen, der går direkte ind i hullet eller er skruet ind i materialet. Stangen er delvist eller helt gevind. Længden af gevinddelen og dybden af gevindet bestemmes afhængigt af det materiale, som skruen er lavet af, og materialet af de dele, der skal samles, samt af gevindets diameter [8] .
Hovedet er den del af skruen, der bruges til at overføre drejningsmoment til den. Den har flade til en skruenøgle eller slids til en skruetrækker. Formen på hovedet og spalten kan være meget forskelligartet.

Hovedformer

Afhængigt af formålet skelnes der mellem følgende hovedformer:

flad;
konveks;
Rund - normalt til dekorative formål; [ti]
Svamp - lavt sfærisk hoved;
Forsænket: et konisk hoved med en flad ydre overflade, designet til at blive forsænket i materialet "flush", er meget brugt til skruer ;
Halvskjult: den nederste del er som en skjult, men toppen er ikke flad, men afrundet [10] .

Typer af slots

Lige (flad) slot (SL)	Phillips hoved [11] (PH)	Cross slot Posidriv [12] /SupaDriv (PZ)	firkantet hoved
Robertson slot	Sekskantet hoved (HEX)	Hex slot (Allen)	Beskyttet sekskant (pin-i-hex)
Torx slot (T, TX)	Beskyttet Torx (TR)	Tre-vinget slot	Slot Torq-sæt
Gaffelfatning (slangeøje)	Tredobbelt firkantet slot (12-takkede stjerne)	Spline slot (12-takkede stjerne)	Slot Dobbelt sekskant (12-sidet)
Polydrive slot	Anti- vandal slot Envejs	Bristol slot	Pentalobe slot (brugt af Apple og Meizu )

Beskyttelse af skrueforbindelser mod selvskruning

På trods af at fastgørelsesgevindene er lavet på en sådan måde, at spiralvinklen er mindre end friktionsvinklen, har skrueforbindelser stadig en tendens til selv at skrue af. Årsagen til dette er arbejdet med sådanne forbindelser under påvirkning af dynamiske belastninger. Vibrationer, rystelser, stød fører til, at friktionen langs gevindet mellem skruen og modstykket reduceres kraftigt. Selvskruning er et vigtigt problem, der kan føre til alvorlige konsekvenser. Der er udviklet en lang række metoder til at forhindre selvskruning. De kan opdeles i følgende grupper [13] :

Beskyttelse ved at skabe øget friktion ved den siddende skrue. De opnår øget friktion enten langs gevindet eller mellem skruehovedet og delen. Disse mål opnås ved at skabe yderligere tryk på skruen. Sådanne metoder omfatter brugen af låsemøtrikker (når en anden, ofte af lavere højde, placeres oven på hovedmøtrikken), brugen af splitmøtrikker (møtrikken består af to dele med separate gevind, enkelte dele kan nogle gange være yderligere spændes sammen med en skrue), brug af møtrikker med en elastisk tætning (en ring af elastisk materiale lægges i møtrikkerne, som efter montering presser på skruen), brug af gummiskiver (friktion under skruehovedet øges ), brugen af at presse de forbundne dele med fjedre (en fjeder kan installeres i bunden af hullet, hvor skruen sidder, som komprimeres, når skruen skrues og derefter presser på den, hvilket øger friktionen langs gevindet). Det skal bemærkes, at brugen af låsemøtrikker ikke er den mest effektive måde, både ydelsesmæssigt og på grund af det faktum, at dette fører til materialespild - ikke kun et ekstra antal møtrikker og længere skruer kræves, men ofte en stigning i strukturens dimensioner.

Brugen af fjederskiver installeret under skruehovederne. Presset under skruning har en sådan skive en tendens til at vende tilbage til sit tidligere volumen, hvilket skaber yderligere tryk på gevindet i længderetningen. Som sådanne bruges skiver, splitskiver, formede skiver med elastiske led, specielle skiver med elastisk profil. Når du bruger fjederskiver, skal du huske på, at deres tykkelse ikke må være for stor. Ellers er der mulighed for excentricitet i retning af holdekraften i skruen, hvilket kan få hovedet til at gå af. Denne gruppe omfatter også selvlåsende møtrikker, som har skarpe kanter på den nederste overflade. Sådanne møtrikker, der støder ind i delens materiale, giver en stærkere fiksering. Dette gælder dog kun for små belastninger.
Brug af parrede skiver af typen "NordLock".

Brug af splittappe , stifter , skruer og bladfjedre.

Anvendelse af deformerbare dele. Sådanne dele, skiver og møtrikker har bøjede dele, hvormed du kan skabe et stop, der forhindrer selvskruning.

Ændring af formen på hovedet eller enden af skruen, samt ændring af formen på de dele, der skal samles. I dette tilfælde kan enderne af skruen nittes, udstanses eller bøjes i tilfælde af specielle skruer. Ulempen ved denne form for beskyttelse er den dårlige demontering (demontering) af forbindelsen, og oftest umuligheden af at genbruge skruerne.

Brugen af trådlåse. Flere skruer på plads kan fastgøres sammen med en wire, der føres gennem hullerne i deres hoveder. Tæt snoet vil ledningen forhindre selvskruning.

Påføring af lak eller maling. I dette tilfælde påføres dråber af lak eller maling i hovedet af skruen eller møtrikken, som klæber skruen til delen. En maling af det forsænkede skruehoved kan også påføres.
Anvendelse af anaerobe gevindskabe.

Beregning af skrueforbindelser

Mængden af drejningsmoment, der kræves for at dreje møtrikken på skruen, findes ud fra ligningen [14]

M=P\cdot \operatørnavn {tg} (\alpha \pm \varrho '){\frac {d_{\text{cf))}{2)),

hvor

P

- aksial belastning, der virker på møtrikken;

d_{\text{cf))

er skruens gennemsnitlige diameter;

\alfa

- vinklen på tråden;

\varrho '={\frac {\mu }{\cos \beta }}

er friktionsvinklen;

\mu

er friktionskoefficienten mellem skruens og møtrikkens materialer;

\beta

- halvdelen af gevindprofilens vinkel (for metrisk gevind , for tomme ).

\beta =30^{\circ }

\beta =27^{\circ }30'

Når du spænder en skrue eller møtrik, skal friktionen mellem dem og delens overflade også tages i betragtning.

Beregningen for styrken af skrueforbindelser udføres som følger [14] :

1. Tilfældet, hvor en kraft påført langs skruens akse virker på de dele, der er forbundet med skruen. I dette tilfælde arbejder skruen i spænding, og styrkeligningen har formen

d_{1}={\sqrt {\frac {4P}{\pi [\sigma ]_{p)))),

hvor

d_{1}

- indvendig diameter af gevindet;

{\displaystyle [\sigma ]_{p))

er den tilladte trækspænding for skruematerialet.

I henhold til fundet vælges den tilsvarende skrue, og derefter møtrikken. $d_{1}$

2. I det tilfælde, hvor det er nødvendigt at stramme bolten under påvirkning af en aksial belastning, opstår der yderligere spændinger fra spænding og torsion i stangens sektioner. De tages i betragtning i det generelle tilfælde ved hjælp af en sikkerhedsfaktor. Boltens indvendige diameter i dette tilfælde findes af formlen

d_{1}={\sqrt {\frac {\beta \cdot 4P}{\pi [\sigma ]_{p)))),

hvor er koefficienten der tager hensyn til stangens vridning. $\beta =(1{,}2\div 1{,}3)$

3. Hvis det ud over styrken af forbindelsen er nødvendigt at sikre dens tæthed, vil størrelsen af kraften, der virker på bolten, ikke kun afhænge af den påførte kraft, men også af elasticiteten af de elementer, der skal forbindes , og mængden af den nødvendige forspænding, som bestemmer tætheden af forbindelsen, bør også tages i betragtning.

To tilfælde kan overvejes:

a) Hvis bolten forbinder stive dele, er designkraften . $P_{p}=2{,}6P$

b) Hvis delene, der skal forbindes, er elastiske, så er den beregnede kraft . $P_{p}=2{,}3P$

Den indvendige diameter af den afskårne del er i begge tilfælde bestemt af formlen

d_{1}={\sqrt {\frac {\beta \cdot 4P_{p}}{\pi [\sigma ]_{p}}}}.

4. Tilslutning af dele under påvirkning af tværgående belastninger. To tilfælde er mulige:

a) Skruen (bolten) sættes i forbindelsen uden et mellemrum (et mellemrum mellem hullets vægge og stangen). I dette tilfælde beregnes det for forskydning og kollaps ved hjælp af følgende formler:

\tau _{\text{cf))={\frac {4P}{\pi d^{2))}\leqslant [\tau ]_{\text{cf)),

\sigma _{\text{cm}}={\frac {P}{ld}}\leqslant [\sigma ]_{\text{cm}}),

hvor er de tilladte spændinger for forskydning og knusning af skruematerialet. $[\tau ]_{\text{cp)),[\sigma ]_{\text{cm))$

b) Bolten placeres i forbindelse med spalten. I dette tilfælde skal tilspændingen være meget stærkere, ellers vil der ske et skift, og bolten bliver skæv. Det er nødvendigt at skabe tilstrækkelige friktionskræfter mellem de dele, der skal strammes, ved hjælp af tilspænding. Beregningen udføres for træk- og torsionsdeformation:

d_{1}={\sqrt {\frac {4\beta N}{\pi [\sigma ]_{p))))),

hvor er trækkraften ( er den påførte kraft, er friktionskoefficienten mellem delene). $N={\frac {P}{\mu }}$ $P$ $\mu$

I mange tilfælde er gevindene i skruerne tildelt konstruktivt. I dette tilfælde kontrolleres det for bøjning i henhold til følgende formler [15] :

\sigma _{i}={\frac {M_{i}}{W}}={\frac {P{\frac {t_{2}}{2}}\cdot 6}{2\pi d_{1}b^{2}}}\leqslant [\sigma ]_{i},

hvor

t_{2}

- gevindprofilhøjde;

b

- tykkelsen af tråden;

z

- antal omdrejninger [ clear ] .

Se også

Noter

↑ 1 2 3 GOST 27017-86. Befæstelsesprodukter. Begreber og definitioner
↑ Håndbog for designeren af præcisionsinstrumentering, 1964 , s. 279.
↑ Am_Wood_Screws . Hentet 30. april 2010. Arkiveret fra originalen 31. maj 2012. (ubestemt)
↑ Rybczynski, 2000 , s. 32–36, 44.
↑ Rybczynski, 2000 , s. 34, 66, 90.
↑ Rybczynski, 2000 , s. 75-99.
↑ GOST 1759.4-87 . Hentet 3. marts 2007. Arkiveret fra originalen 29. september 2007. (ubestemt)
↑ 1 2 Håndbog for designeren af præcisionsinstrumentering, 1964 , s. 311.
↑ Håndbog for designeren af præcisionsinstrumentering, 1964 , s. 282.
↑ 12 George Mitchell . Tømrer- og snedkeri 205. Cengage Learning (1995). (ubestemt)
↑ Phillips på Phillips Screw Companys hjemmeside Arkiveret 6. april 2017 på Wayback Machine
↑ Phillips Screw Company: Innovation i fastener-teknologi . https://www.phillips-screw.com.+ Hentet 14. juni 2016. Arkiveret fra originalen 15. februar 2015. (ubestemt)
↑ Håndbog for designeren af præcisionsinstrumentering, 1964 , s. 316.
↑ 1 2 Håndbog for designeren af præcisionsinstrumentering, 1964 , s. 321.
↑ Håndbog for designeren af præcisionsinstrumentering, 1964 , s. 322.

Litteratur

GOST 27017-86 Fastener produkter. Begreber og definitioner.
Håndbog for præcisionsinstrumenteringsdesigner / Ed. F. L. Litvina. - M. - L .: Mashinostroenie, 1964. - 944 s.
Rybczynski, Witold. . One Good Turn: A Natural History of the Screwdriver and the Screw . — New York: Scribner, 2000. — 176 s. - ISBN 978-0-684-86729-8 .

Links

V. Lermantov. Skrue // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron : i 86 bind (82 bind og 4 yderligere). - Sankt Petersborg. , 1890-1907.
Screw / N. Ya. Niberg // Great Soviet Encyclopedia : [i 30 bind] / kap. udg. A. M. Prokhorov . - 3. udg. - M . : Sovjetisk encyklopædi, 1969-1978.

Ordbøger og encyklopædier	Fantastisk catalansk Brockhaus og Efron Lille Brockhaus og Efron V. Dahl Britannica (online) Britannica (online)
I bibliografiske kataloger	GND : 4128855-5 NDL : 00568148 NKC : ph127879

Elementer af gevindforbindelser
Skrue Bolt Selvskærende skrue Skrue Vaskemaskine skrue Låsemøtrik