Śruba - Screw

Asortyment śrub
Śruba (z nakrętką ) i śruba

Śrubowy i śrubę (patrz Rozróżnienie sworznia i śruby poniżej) są podobne typy łącznika zwykle wykonane z metalu, charakteryzujące się spiralny grzbiet, zwany gwint (gwint zewnętrzny). Śruby i śruby służą do mocowania materiałów poprzez połączenie gwintu śruby z podobnym gwintem wewnętrznym (gwint wewnętrzny) w pasującej części.

Śruby są często samogwintujące (znane również jako samogwintujące), gdzie gwint wcina się w materiał podczas obracania śruby, tworząc gwint wewnętrzny, który pomaga ciągnąć ze sobą zamocowane materiały i zapobiega wyrywaniu. Istnieje wiele śrub do różnych materiałów; te zwykle mocowane śrubami to drewno, blacha i plastik.

Wyjaśnienie

Śruba jest kombinacją prostych maszyn : zasadniczo jest to pochylona płaszczyzna owinięta wokół centralnego wału, ale nachylona płaszczyzna (gwint) również dochodzi do ostrej krawędzi wokół zewnętrznej, która działa jak klin, gdy wciska się w przymocowany materiał, a trzon i spirala również tworzą klin w punkcie. Niektóre gwinty śrubowe są zaprojektowane tak, aby współpracowały z uzupełniającym gwintem, zwanym gwintem wewnętrznym (gwint wewnętrzny), często w postaci nakrętki z gwintem wewnętrznym. Inne gwinty śrubowe są przeznaczone do wycinania spiralnego rowka w bardziej miękkim materiale podczas wkładania śruby. Najczęstsze zastosowania śrub to trzymanie przedmiotów razem i pozycjonowanie przedmiotów.

Wkręt do drewna: a) łeb; b) trzpień niegwintowany; c) trzpień gwintowany; d) napiwek.

Śruba zwykle ma łeb na jednym końcu, który umożliwia jej obracanie za pomocą narzędzia. Typowe narzędzia do wkręcania śrub to śrubokręty i klucz . Łeb jest zwykle większy niż korpus śruby, co zapobiega wkręcaniu śruby głębiej niż długość śruby i zapewnia powierzchnię nośną . Są wyjątki. Śruba wózek posiada wypukłą głową, która nie jest przeznaczona do poruszania się. Śruba ustalająca może mieć także głowicę tego samego rozmiaru lub mniejszą niż zewnętrzna średnica gwintu śruby; śruba dociskowa bez łba jest czasami nazywana śrubą dociskową . Śruba J ma łeb w kształcie litery J, który jest zatopiony w betonie i służy jako śruba kotwiąca .

Cylindryczna część śruby od spodu łba do czubka nazywana jest trzpieniem ; może być całkowicie lub częściowo gwintowany. Odległość między poszczególnymi nitkami nazywana jest skokiem .

Większość śrub i wkrętów dokręca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara , co nazywa się gwintem prawoskrętnym . Śruby z gwintem lewoskrętnym są używane w wyjątkowych przypadkach, na przykład gdy śruba będzie poddana działaniu momentu obrotowego w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara , co mogłoby spowodować poluzowanie śruby prawoskrętnej. Z tego powodu lewy pedał roweru ma gwint lewoskrętny.

Rozróżnienie między śrubą a śrubą

Śruba zamkowa z nakrętką kwadratową
Śruba konstrukcyjna z nakrętką sześciokątną i podkładką

Nie ma powszechnie akceptowanego rozróżnienia między śrubą a śrubą. Proste rozróżnienie, które często jest prawdziwe, choć nie zawsze, polega na tym, że śruba przechodzi przez podłoże i zakłada nakrętkę z drugiej strony, podczas gdy śruba nie bierze nakrętki, ponieważ wkręca się bezpośrednio w podłoże (śruba wkręca się w coś , śruba łączy kilka rzeczy razem ). Tak więc, co do zasady, kupując zestaw „śrub”, nie należy oczekiwać, że zostaną dołączone nakrętki, ale śruby są często sprzedawane z pasującymi nakrętkami. Częściowo zamieszanie z tym związane jest prawdopodobnie spowodowane różnicami regionalnymi lub dialektycznymi. Podręcznik maszynowy opisuje rozróżnienie w następujący sposób:

Śruba jest łącznikiem z gwintem zewnętrznym, przeznaczonym do wkładania przez otwory w zmontowanych częściach i zwykle jest przeznaczony do dokręcania lub zwalniania przez dokręcenie nakrętki. Śruba jest łącznikiem z gwintem zewnętrznym, który można włożyć w otwory w zmontowanych częściach, połączyć z wstępnie uformowanym gwintem wewnętrznym lub utworzyć własny gwint i dokręcić lub zwolnić przez dokręcenie łba. Śrubą jest łącznik z gwintem zewnętrznym, który jest zabezpieczony przed przekręceniem podczas montażu i który można dokręcić lub zwolnić tylko przez dokręcenie nakrętki. (Przykład: śruby z łbem okrągłym, śruby gąsienic, śruby pługów.) Zewnętrzny łącznik z gwintem, który ma kształt gwintu, który uniemożliwia montaż z nakrętką z prostym gwintem o wielu skokach, to śruba. (Przykład: wkręty do drewna, wkręty samogwintujące.)

To rozróżnienie jest zgodne z ASME B18.2.1 i niektórymi słownikowymi definicjami śrub i śrub .

Kwestia, czym jest śruba, a czym jest śruba, nie jest całkowicie rozwiązana w rozróżnieniu Machinery's Handbook , jednak z powodu mylących terminów, niejednoznacznej natury niektórych części rozróżnienia i odmian użytkowania. Niektóre z tych kwestii omówiono poniżej:

Wkręty do drewna

Wczesne wkręty do drewna były wykonywane ręcznie za pomocą szeregu pilników, dłut i innych narzędzi tnących, które można łatwo zauważyć, zauważając nieregularne odstępy i kształt gwintów, a także ślady pilników pozostałe na łbie wkręta oraz w obszarze między nitkami. Wiele z tych wkrętów miało tępe zakończenie, całkowicie pozbawione ostrego stożkowego punktu w prawie wszystkich nowoczesnych wkrętach do drewna. Ostatecznie do produkcji wkrętów do drewna wykorzystano tokarki, a najwcześniejszy patent został zarejestrowany w 1760 r. w Anglii. W latach 50. XIX wieku opracowano narzędzia do kształtowania , aby zapewnić bardziej jednolity i spójny gwint. Śruby wykonane za pomocą tych narzędzi mają zaokrąglone doliny z ostrymi i szorstkimi gwintami. Niektóre wkręty do drewna wykonano za pomocą wykrojników już pod koniec XVIII wieku (być może nawet przed 1678 r., kiedy treść książki została po raz pierwszy opublikowana w częściach).

Po powszechnym użyciu tokarek do wkrętów większość dostępnych na rynku wkrętów do drewna została wyprodukowana tą metodą. Te cięte wkręty do drewna są prawie zawsze stożkowe i nawet jeśli stożkowy chwyt nie jest widoczny, można je rozpoznać, ponieważ gwinty nie wystają poza średnicę trzpienia. Takie wkręty najlepiej montować po wywierceniu otworu pilotowego wiertłem stożkowym. Większość nowoczesnych wkrętów do drewna, poza mosiężnymi, formowana jest na walcarkach do gwintów. Śruby te mają stałą średnicę, gwinty o większej średnicy niż trzpień i są mocniejsze, ponieważ proces walcowania nie przecina ziarna metalu.

Śruby maszynowe

Normy ASME określają różne „śruby maszynowe” o średnicach do 0,75 cala (19,05 mm). Te łączniki są często używane jako śruby z nakrętkami, ale także często wbijane w otwory gwintowane (bez nakrętek). Mogą być uważane za śrubę lub śrubę na podstawie rozróżnienia Podręcznika maszynowego . W praktyce są one zazwyczaj dostępne w mniejszych rozmiarach, a mniejsze rozmiary są określane jako śruby lub mniej niejasno jako śruby maszynowe, chociaż niektóre rodzaje śrub maszynowych można nazwać śrubami do pieców.

Śruby z łbem sześciokątnym

ASME standardowe B18.2.1-1996 określa sześciokątna nakrętka śruby, których wielkość ta wynosi 0,25-3 na (6.35-76.20 mm) średnicy . Te łączniki są bardzo podobne do śrub sześciokątnych. Różnią się one głównie tym, że są produkowane z węższymi tolerancjami niż odpowiadające im śruby. Podręcznik maszynowy odnosi się w nawiasie do tych elementów złącznych jako „gotowych śrub sześciokątnych”. Rozsądnie te elementy złączne mogą być określane jako śruby, ale w oparciu o dokument rządu USA „ Distinguishing Bolts from Screws ” rząd USA może je sklasyfikować jako śruby ze względu na ściślejszą tolerancję. W 1991 roku, w odpowiedzi na napływ podrabianych elementów złącznych, Kongres uchwalił PL 101-592 „Ustawę o jakości elementów złącznych”, co spowodowało przepisanie specyfikacji przez komisję ASME B18. B18.2.1 został przepisany, w wyniku czego wyeliminowano „gotowe śruby z łbem sześciokątnym” i przemianowano je na „śrubę z łbem sześciokątnym” – termin, który istniał w powszechnym użyciu dawno temu, ale teraz został również skodyfikowany jako nazwa oficjalna dla standardu ASME B18.

Śruby z łbem i śruby z łbem

Terminy te odnoszą się do elementów złącznych, które są przeznaczone do wkręcania w gwintowany otwór, który jest częścią zespołu, a zatem w oparciu o rozróżnienie w Podręczniku Maszyn będą to śruby. Tutaj wspólne terminy są sprzeczne z rozróżnieniem Podręcznika maszynowego .

Śruba opóźniająca

Śruba do drewna, zwana również śrubą do drewna

Wkręty do drewna (USA) lub wkręty (Wielka Brytania, Australia i Nowa Zelandia) (określany również jako śruby lag lub śrub autokarowych , choć jest to błędna nazwa ) są duże wkręty do drewna. Główka jest zazwyczaj zewnętrznym sześciokątem. Metryczne śruby do drewna z łbem sześciokątnym są objęte normą DIN 571. Calowe śruby do drewna z łbem kwadratowym i sześciokątnym są objęte normą ASME B18.2.1. Typowa śruba do drewna może mieć średnicę od 4 do 20 mm lub #10 do 1,25 cala (4,83 do 31,75 mm), a długości od 16 do 200 mm lub 14 do 6 cali (6,35 do 152,40 mm) lub dłuższe, z grube gwinty wkrętów do drewna lub blachowkrętów (ale większe).

Materiały są zwykle podłożem ze stali węglowej z powłoką galwanizowaną cynkiem (dla odporności na korozję). Powłoka cynkowa może być błyszcząca (galwanizacja), żółta (galwanizacja) lub matowoszara cynkowana ogniowo . Wkręty do drewna są używane do łączenia ram tarcicy, do łączenia stóp maszyn z drewnianymi podłogami oraz do innych ciężkich zastosowań stolarskich. Opóźnienie modyfikatora atrybutowego pochodziło z wczesnego głównego zastosowania takich elementów złącznych: mocowania opóźnień, takich jak klepki beczkowe i inne podobne części.

Te elementy złączne to „śruby” zgodnie z kryteriami Podręcznika maszynowego , a przestarzały termin „śruba do drewna” zastąpiono w Podręczniku terminem „śruba do drewna” . Jednak dla wielu rzemieślników są to „śruby”, ponieważ są duże, z łbem sześciokątnym lub kwadratowym.

Standardy rządowe Stanów Zjednoczonych

Rząd federalny Stanów Zjednoczonych podjął wysiłek, aby sformalizować różnicę między śrubą a śrubą, ponieważ dla każdego z nich obowiązują różne taryfy . Dokument wydaje się nie mieć znaczącego wpływu na powszechne użytkowanie i nie eliminuje niejednoznacznej natury rozróżnienia między śrubami a śrubami w przypadku niektórych łączników gwintowanych. Dokument odzwierciedla również (choć prawdopodobnie nie powstał) znaczne zamieszanie w użyciu terminologii, które różni się między społecznością prawniczą/ustawową/regulacyjną a branżą elementów złącznych. Sformułowania prawne/ustawowe/regulacyjne używają terminów „zgrubny” i „drobny” w odniesieniu do wąskiego zakresu tolerancji , odnosząc się zasadniczo do „wysokiej jakości” lub „niskiej jakości”, ale jest to zły wybór terminów , ponieważ terminy te w branży elementów złącznych mają inne znaczenie (odnoszące się do stromości prowadzenia spirali ).

Kwestia historyczna

Stare normy USS i SAE określały śruby z łbem walcowym jako łączniki z trzpieniami, które były przykręcane do łba, a śruby jako elementy złączne z trzpieniami, które były częściowo niegwintowane. Związek tej zasady z ideą, że śruba z definicji przyjmuje nakrętkę, jest jasny (ponieważ niegwintowany odcinek trzpienia, zwany uchwytem , miał przechodzić przez podłoże bez wkręcania się w nie). Jest to obecnie przestarzałe rozróżnienie, chociaż duże śruby nadal często mają niegwintowane sekcje trzpienia.

Chociaż nie ma powodu, aby uważać tę definicję za przestarzałą, ponieważ nie jest jasne, że „śruba z definicji bierze nakrętkę”. Posługując się „ryglem” trenera jako przykładem (i to był „rygiel” od bardzo dawna). Pierwotnie nie był przeznaczony do otrzymywania nakrętki, ale miał trzonek. Jego celem nie było przejście przez całe podłoże, ale tylko jeden jego kawałek, podczas gdy gwintowana część wgryzała się w drugi w celu zaciągnięcia i zaciśnięcia materiałów. Śruba „wózkowa” powstała z tego i była wykorzystywana bardziej do przyspieszenia produkcji niż do osiągnięcia innej funkcji. Śruba wózka przechodzi przez oba kawałki materiałów i wykorzystuje nakrętkę, aby zapewnić siłę zacisku. Oba są jednak nadal śrubami.

Słownictwo kontrolowane a język naturalny

Wyróżnienia powyżej są wykonywane w kontrolowanym słownictwa z organizacji normalizacyjnych . Niemniej jednak czasami występują różnice między słownictwem kontrolowanym a językiem naturalnym, w którym są używane słowa przez mechaników, mechaników samochodowych i innych. Różnice te odzwierciedlają ewolucję językową ukształtowaną przez zmiany technologii na przestrzeni wieków . Słowa śruba i śruba istniały od czasu, gdy istniała współczesna mieszanka typów elementów złącznych, a naturalne użycie tych słów ewoluowało retronimicznie w odpowiedzi na zmiany technologiczne. (Oznacza to, że użycie słów jako nazw obiektów zmienia się wraz ze zmianą obiektów). Łączniki bez gwintu dominowały aż do pojawienia się praktycznego, niedrogiego wkręcania śrub na początku XIX wieku. Podstawowe znaczenie słowa śruba od dawna wiąże się z ideą śrubowego gwintu śrubowego, ale śruba Archimedesa i świder śrubowy (jak korkociąg) poprzedziły zapięcie.

Słowo śruba jest również bardzo starym słowem i było używane przez wieki w odniesieniu do metalowych prętów, które przechodziły przez podłoże w celu zamocowania po drugiej stronie, często za pomocą środków niegwintowanych (zaciskanie, spawanie kuźnicze, kołkowanie, klinowanie itp. ). Związek tego zmysłu z poczuciem rygla drzwi lub rygla kuszy jest oczywisty. W XIX wieku rygle mocowane na gwint śrubowy były często nazywane śrubami śrubowymi w przeciwieństwie do śrub wciskanych .

W powszechnym użyciu rozróżnienie (nie rygorystyczne) polega często na tym, że śruby są mniejsze niż śruby i że śruby są zwykle stożkowe, podczas gdy śruby nie są. Na przykład śruby głowicy cylindrów nazywane są „śrubami” (przynajmniej w Ameryce Północnej), mimo że według niektórych definicji powinny być nazywane „śrubami”. Ich rozmiar i podobieństwo do śruby, która wymagałaby nakrętki, wydaje się lingwistycznie przewyższać wszelkie inne czynniki w tej naturalnej skłonności do dobierania słów.

Inne wyróżnienia

Śruby zostały zdefiniowane jako łączniki z łbem o gwintach zewnętrznych, które spełniają rygorystyczną, jednolitą specyfikację gwintu śruby (np. gwint metryczny ISO M, MJ, zunifikowany standard gwintów UN, UNR i UNJ), dzięki czemu mogą przyjmować nakrętkę niestożkową . Śruby definiuje się wówczas jako łączniki z łbem, z gwintem zewnętrznym, które nie spełniają powyższej definicji śrub. Te definicje śruby i śruby eliminują niejednoznaczność rozróżnienia w podręczniku Machinery . I być może z tego powodu niektórzy je faworyzują. Nie są one jednak zgodne z powszechnym użyciem tych dwóch słów ani z formalnymi specyfikacjami.

Możliwym rozróżnieniem jest to, że śruba jest przeznaczona do nacinania własnego gwintu; nie ma potrzeby dostępu ani ekspozycji na przeciwną stronę elementu, do którego jest mocowany. Ta definicja śruby jest dodatkowo wzmocniona przez rozważenie rozwoju elementów złącznych, takich jak wkręty Tek, z łbem okrągłym lub sześciokątnym, do okładzin dachowych, wkręty samowiercące i samogwintujące do różnych zastosowań mocowania metalu, wkręty do łat dachowych do wzmocnienia połączenie między łatą dachową a krokwią, śruby do deskowania itp. Z drugiej strony śruba jest męską częścią systemu mocowania, która jest przystosowana do wstępnie wyposażonego gniazda (lub nakrętki) o dokładnie takim samym wykonaniu gwintu.

Rodzaje śrub i wkrętów

Łączniki gwintowane mają trzpień stożkowy lub trzpień niestożkowy. Łączniki z trzpieniami stożkowymi są przeznaczone do bezpośredniego wbijania w podłoże lub do otworu pilotowego w podłożu. Gwinty współpracujące są formowane w podłożu, gdy te łączniki są wbijane. Łączniki z niestożkowym trzpieniem są zwykle zaprojektowane do łączenia z nakrętką lub do wbijania w otwór gwintowany.

Zapięcia ze stożkowym trzpieniem

Amerykańska nazwa Brytyjska nazwa Opis
Śruba 01.JPG płyt wiórowych śrubowych
śruba wiórowych
Podobny do wkręta do płyt gipsowo-kartonowych, z tą różnicą, że ma cieńszy trzpień i zapewnia lepszą odporność na wyrywanie w płycie wiórowej, jednocześnie równoważąc mniejszą wytrzymałość na ścinanie. Gwinty wkrętów do płyt wiórowych są asymetryczne.
Śruba do betonu Śruba do betonu
Tapcons
Śruba
Confast Śruba do
wielu materiałów Śruba
niebieska Śruba
samogwintująca do kamienia
Titen
Wkręt ze stali nierdzewnej lub stali węglowej do mocowania drewna, metalu lub innych materiałów do betonu lub muru. Śruby do betonu są zwykle koloru niebieskiego, z powłoką antykorozyjną lub bez niej. Mogą mieć płaski łeb Phillips lub szczelinową łbem sześciokątnym podkładki. Rozmiary nominalne (gwint) mieszczą się w zakresie od 0,1875 do 0,375 cala (4,763 do 9,525 mm), a długości od 1,25 do 5 cali (32 do 127 mm). Zazwyczaj instalator używa wiertarki udarowej do wykonania otworu pilotowego dla każdej śruby do betonu i napędzanej wkrętarki udarowej do wkręcania śruby. Otwór powinien być o 1/2" dłuższy niż głębokość penetracji śruby. Sama śruba powinna być wywiercona co najmniej 1" w betonie, aby skutecznie trzymać i maksymalnie 1-3/4" lub gwinty się zużyją i straci moc trzymania. Idealnie 1-1/4" do 1-1/2" gwintu śruby w betonie. Na przykład, jeśli płyta 1/2" jest przykręcana do betonu, 1-3/ Należy użyć śruby do betonu 4" do 2".
śruba pokładowa Podobny do wkrętów do płyt kartonowo-gipsowych, z tą różnicą, że ma lepszą odporność na korozję i jest zwykle dostarczany w większym rozmiarze. Większość wkrętów do tarasów ma końcówkę do gwintowania typu 17 (świder) do montażu w materiałach tarasowych. Posiadają łebki trąbkowe, które pozwalają wkrętowi docisnąć powierzchnię drewna bez jej łamania.
Podwójny kołek śrubowy.png śruba dwustronna śruba
kołkowa śruba
wieszaka
śruba poręczy Podobny do wkrętu do drewna, ale z dwoma ostrymi końcami i bez łba, używany do wykonywania ukrytych połączeń między dwoma kawałkami drewna.
Śruba wieszakowa ma gwint do drewna na jednym końcu i gwint maszynowy na drugim. Śruba wieszakowa jest używana, gdy konieczne jest przymocowanie części metalowej do powierzchni drewnianej.
śruba
napędowa śruba napędowa młotkowa
Stosowany głównie do mocowania tabliczek znamionowych producentów na sprzęcie. Gładki okrągły lub grzybkowy łeb z wielozwojowym gwintem na trzpieniu, pod którym znajduje się trzpień o zmniejszonej średnicy pełniący rolę pilota. Śruba mocowana jest poprzez uderzanie w głowę młotkiem i nie jest przeznaczona do usunięcia.
Śruba.agr.jpg wkręt do płyt kartonowo-gipsowych Specjalistyczny wkręt z łbem trąbki przeznaczony do mocowania płyt kartonowo-gipsowych do drewnianych lub metalowych kołków, jednak jest uniwersalnym łącznikiem budowlanym o wielu zastosowaniach. Średnica gwintów wkrętów do płyt kartonowo-gipsowych jest większa niż średnica uchwytu.
Śruba oczkowa do drewna.jpg Śruba oczkowa Śruba oczkowa
oka
winorośli
Śruba z łbem stożkowym
śrubowe oko Śruba z łbem zapętlonym. Większe są czasami nazywane śrubami oczkowymi. Zaprojektowany do użycia jako punkt mocowania, szczególnie do czegoś, co jest na nim zawieszone.
Oko winorośli (przynajmniej w Wielkiej Brytanii) jest podobne do oka zakręcanego, z tą różnicą, że ma proporcjonalnie dłuższy trzonek i mniejszą zapętloną główkę. Jak sugeruje termin, oczka winorośli są często używane do mocowania linek na powierzchni budynków, aby rośliny pnące mogły się przyczepić.
Przycięte opony lubiące.JPG śruba do
drewna śruba do drewna
śruba trenera Podobny do wkręta do drewna, z tym wyjątkiem, że jest na ogół znacznie większy do długości do 15 cali (381 mm) przy średnicach od 0,25 do 0,5 cala (6,35 do 12,70 mm) w powszechnie dostępnych (sklepach ze sprzętem) rozmiarach (nie licząc większych kopalń i inżynieria lądowa i śruby do opóźnień) i generalnie ma sześciokątną głowicę napędową. Śruby do drewna przeznaczone są do bezpiecznego mocowania ciężkich elementów drewnianych (słupków i belek , drewnianych kozłów kolejowych i mostów) ze sobą lub do mocowania drewna do muru lub betonu. Norma niemiecka to DIN 571, wkręty do drewna z łbem sześciokątnym.

Śruby do otuliny są zwykle używane z rozszerzającą się wkładką zwaną opóźnieniem w ścianach murowanych lub betonowych, opóźnieniu wytwarzanym z płaszczem z twardego metalu, który wgryza się w boki wywierconego otworu, a wewnętrzny metal w opóźnieniu jest bardziej miękkim stopem ołowiu, lub cynk stopowy z miękkim żelazem. Gruby gwint śruby do opóźnień i siatka do opóźnień nieznacznie się odkształcają, tworząc bezpieczne, prawie wodoszczelne, odporne na korozję, mocne mechanicznie mocowanie.

Lustro Śruby.jpg śruba lusterka Jest to wkręt do drewna z płaskim łbem z gwintowanym otworem w łbie, w który wkręcana jest chromowana osłona. Zwykle służy do montażu lustra.
Phillips śruba.jpg blachowkręt Posiada ostre nici, które wcinają się w materiał, taki jak blacha, plastik lub drewno. Czasami są nacięte na czubku, aby ułatwić usuwanie wiórów podczas nacinania gwintów. Trzon jest zwykle nagwintowany do głowy. Śruby do blachy są doskonałymi elementami mocującymi do mocowania metalowych elementów do drewna, ponieważ w pełni gwintowany trzpień zapewnia dobrą retencję w drewnie.
Podwójny.jpg Śruba Twinfast Śruba Twinfast to rodzaj śruby z dwoma gwintami (tj. śruba z podwójnym startem ), dzięki czemu może być wkręcana dwa razy szybciej niż zwykła śruba (tj. z pojedynczym startem) o tym samym skoku. Wkręty do płyt gipsowo-kartonowych oznaczone jako cienkie są najczęstszymi wkrętami, w których stosuje się gwinty typu twinfast.
Wkręt do drewna.JPG śruba do drewna Metalowa śruba z ostrym końcem przeznaczona do łączenia dwóch kawałków drewna. Wkręty do drewna są powszechnie dostępne z łbem płaskim, płaskim lub owalnym. Wkręt do drewna zazwyczaj ma częściowo niegwintowany trzpień poniżej łba. Niegwintowana część trzpienia jest zaprojektowana tak, aby przesuwać się przez górną deskę (najbliżej łba śruby), aby można ją było mocno dociągnąć do deski, do której jest mocowana. Wkręty do drewna o wymiarach calowych w USA są zdefiniowane przez ANSI-B18.6.1-1981 (R2003), podczas gdy w Niemczech są one zdefiniowane przez DIN 95 (wkręty do drewna z łbem stożkowym z łbem stożkowym ze szczeliną), DIN 96 (drewno z łbem okrągłym ze szczeliną śrub) oraz DIN 97 (wkręty do drewna z łbem stożkowym (płaskim) z rowkiem).
Securityscrew.jpg Śruba z łbem zabezpieczającym Śruby te są używane do celów bezpieczeństwa i tam, gdzie prawdopodobny jest wandalizm i/lub kradzież. Łeb tego typu śruby jest niemożliwy do odwrócenia. Wymaga specjalnych narzędzi lub mechanizmów, takich jak klucze , trójskrzydełka, torxy , wkrętaki czworokątne itp. W niektórych wkrętach łeb można zdjąć przez złamanie go po wkręceniu wkręta.

Łączniki z niestożkowym trzpieniem

Amerykańska nazwa Brytyjska nazwa Opis
Śruba kotwiąca M12 01.jpg śruba kotwiąca Specjalny rodzaj śruby wbijanej w beton, z gwintem wystającym ponad powierzchnię betonu, w który wchodzi nakrętka.
oderwana śruba Śruba zrywalna to śruba z wydrążonym gwintowanym trzpieniem, która została zaprojektowana tak, aby zerwać się po uderzeniu. Zwykle używane do mocowania hydrantów przeciwpożarowych, więc oderwą się po uderzeniu przez samochód. Stosowany również w samolotach w celu zmniejszenia masy.
Tornillo (Tipos de cabeza).png śruba mocująca Termin śruba z łbem walcowym odnosi się do wielu różnych rzeczy w różnym czasie i miejscu. Obecnie najściślej odnosi się do stylu głowy (patrz galeria poniżej). Szerzej i częściej odnosi się do grupy wkrętów: śrub pasowanych, łbów sześciokątnych, łbów stożkowych, łbów guzikowych, łbów szpachlowych. W Stanach Zjednoczonych śruby z łbem walcowym są zdefiniowane przez ASME B18.6.2 i ASME B18.3. W przeszłości termin śruba z łbem gniazdowym odnosił się ogólnie do śrub, które miały być używane w zastosowaniach, w których nie używano nakrętki; jednak cechy, które odróżniają go od śruby, zmieniają się w czasie. W 1910 Anthony zdefiniował ją jako śrubę z łbem sześciokątnym, która była grubsza niż łeb śruby, ale odległość między mieszkaniami była mniejsza niż śruby. W 1913 Woolley i Meredith zdefiniowali je jak Anthony, ale podali następujące wymiary: śruby z łbem sześciokątnym do 716 cali (11,1125 mm) włącznie mają łeb, który jest 316 cali (4,7625 mm) większy niż trzpień średnica; Śruby większa niż 1 / 2 cala (12,7 mm), średnica posiada głowicę, która jest 1 / 4 cala (6,35 mm) większą niż trzon. Śruby z łbem kwadratowym do 34 cali (19,05 mm) włącznie mają łeb o 18 cali (3,175 mm) większy niż trzpień; Śruby większe niż 34 cale (19,05 mm) mają łeb o 14 cale (6,35 mm) większy niż trzpień. W 1919 Dyke zdefiniował je jako śruby, które są wkręcane aż do głowy.
Din 912.jpg
Śruba z łbem guzikowym.tif
śruba gniazdowa Śruba trzonkiem, znany również jako głowicy capscrew gnieździe , gniazdo śruby lub sworznia Allen , jest typu śruby z łbem z sześciokątnym łbem walcowym i otwór dysku. Termin śruba z łbem gniazdowym zazwyczaj odnosi się do rodzaju gwintowanego łącznika, którego średnica łba jest nominalnie 1,5 razy większa od średnicy trzpienia śruby ( główna ), z wysokością łba równą średnicy trzpienia (konstrukcja z serii 1960). Kute obróbce cieplnej stopu Przykłady łączniki są wysokie siły przeznaczone dla najbardziej wymagających zastosowaniach mechanicznych, ze specjalnego stopu dostępnych preparatów, które są zdolne do utrzymania wytrzymałości w temperaturach powyżej 1000 ° F (587 ° C).

Oprócz konstrukcji z serii 1960, inne konstrukcje łbów obejmują łeb niski, łeb guzikowy i łeb płaski, przy czym ten ostatni jest przeznaczony do osadzania w otworach z łbem stożkowym . Klucz sześciokątny (czasem określane jako klucza imbusowego lub klucza imbusowego ) lub sterownika hex jest wymagane, aby dokręcić lub poluzować śruby z gniazdem. Śruby z łbem gniazdowym są powszechnie stosowane w zespołach, które nie zapewniają wystarczającego prześwitu dla konwencjonalnego klucza lub nasadki .

Śruby karetki.jpg śruba wózka śruba z łbem stożkowym, śruba autokarowa, Śruba karetki, znana również jako śruba autokarowa, ma łeb wypukły lub stożkowy, a trzpień jest zwieńczony krótkim kwadratowym przekrojem pod łbem. Kwadratowy przekrój zaciska się na mocowanej części (zwykle drewnianej), zapobiegając obracaniu się śruby podczas dokręcania nakrętki. Śruby nośne są używane do zapewnienia gładkiego wykończenia zewnętrznych metalowych zderzaków samochodowych, przy czym kwadratowy przekrój jest wyrównany z kwadratowym otworem w zderzaku, aby zapewnić zabezpieczenie przed obrotem. Śruba karetki z szyjką żeberka ma kilka wzdłużnych żeberek zamiast przekroju kwadratowego, aby chwytać mocowaną metalową część.
winda.jpg śruba windy Śruba podnośnika jest podobna do śruby karetki, z wyjątkiem tego, że łeb (lub stopa, w zależności od zastosowania) jest cienka i płaska. Istnieje wiele odmian. Śruby windy są przeznaczone do stosowania do poziomowania urządzeń lub mebli.
śruba oczkowa Śruba oczkowa to śruba z zapętlonym łbem.
.jpg sześciokątna śruba z łbem
sześciokątnym;
Śruba z łbem sześciokątnym to śruba z łbem sześciokątnym, przeznaczona do wkręcania za pomocą klucza (klucza). Śruba z łbem walcowym zgodna z ASME B18.2.1 ma nieco węższe tolerancje niż śruba sześciokątna dla wysokości łba i długości trzpienia. Charakter różnicy tolerancji pozwala, aby śruba z łbem sześciokątnym ASME B18.2.1 zawsze pasowała do miejsca, w którym zainstalowana jest śruba sześciokątna, ale śruba sześciokątna może być nieco zbyt duża, aby można ją było zastosować tam, gdzie zaprojektowano śrubę z łbem sześciokątnym.
Śruba do precyzyjnej regulacji 100 TPI z zbliżeniem, październik 2012.jpg Dokładna śruba regulacyjna Termin śruba do precyzyjnej regulacji zazwyczaj odnosi się do śrub z gwintami od 40–100 TPI (gwinty na cal) (skok od 0,5 mm do 0,2 mm), a śruba do bardzo precyzyjnej regulacji jest używana w odniesieniu do 100–254 TPI (0,2 mm do 0,1 mm). poziom). Śruby te są najczęściej używane w aplikacjach, w których śruba jest używana do precyzyjnego sterowania ruchem obiektu.
44215700s 04.jpg śruba maszynowa Śruba maszynowa jest zwykle mniejszym łącznikiem ( o średnicy poniżej 14 cala (6,35 mm)) nagwintowanym na całej długości trzpienia, który zwykle ma zagłębiony napęd (z rowkiem, Phillips itp.). Śruby maszynowe są również wykonane z łbami gniazdowymi (patrz wyżej), w takim przypadku mogą być określane jako śruby maszynowe z łbem gniazdowym.
Pług.jpg Błyszczące lemiesze.jpg śruba pługa śruba pługa Śruba pługowa jest śrubą podobną do śruby karetki, z wyjątkiem tego, że głowa jest płaska lub wklęsła, a spód głowy jest stożkiem zaprojektowanym tak, aby pasował do wgłębienia z łbem stożkowym. Śruby pługa zapewniają gładką powierzchnię do mocowania odkładnicy pługa do jej belki, gdzie podniesiona głowica byłaby narażona na ścieranie gleby. Istnieje wiele odmian, z których niektóre nie używają kwadratowej podstawy, ale raczej klucza, szczeliny blokującej lub innych środków. Wgłębienie w części współpracującej musi być zaprojektowane tak, aby pomieścić konkretną śrubę pługa. Norma ASME B18.9 zaleca śruby pługowe z łbem stożkowym nr 3 (okrągła z łbem stożkowym, kwadratowa szyjka) i śruby z łbem nr 7 (z łbem stożkowym odwróconym) dla nowych konstrukcji. Niezbędne wymiary stylów głowy można znaleźć w standardzie.
Vis-auto-foreuse.jpeg wkręt samowiercący wkręt
Tek
Podobny do wkrętu do blachy, ale ma końcówkę w kształcie wiertła do przecinania podłoża, aby wyeliminować potrzebę wiercenia otworu pilotowego. Przeznaczony do stosowania w miękkiej stali lub innych metalach. Punkty są ponumerowane od 1 do 5; im większa liczba, tym grubszy metal może przejść bez otworu prowadzącego. Na przykład 5-punktowy otwór może przewiercić stal o grubości 0,5 cala (12,7 mm).
Vis-auto-taraudeuse.jpeg samogwintująca śruba maszynowa Wkręt samogwintujący jest podobny do wkrętu maszynowego, z wyjątkiem tego, że dolna część trzpienia jest przeznaczona do nacinania gwintów, gdy wkręt jest wkręcany w niewykorzystany otwór. Zaletą tego typu wkrętów nad wkrętami samowiercącymi jest to, że po ponownym wkręceniu wkręt nie zostaną nacięte nowe gwinty podczas wkręcania wkrętu.
Śruba nakrętka.jpg ustaw śrubę śruba z gwintem , śruba ustalająca Śruba wkręcona do samego łba. Śruba dociskowa/gwintowana zgodna z ASME B18.2.1 ma takie same tolerancje jak śruba z łbem sześciokątnym z łbem sześciokątnym zgodna z ASME B18.2.1.
Śruby ustalające (PSF).png zestaw śrub śruba dociskowa Zestaw śruby jest ogólnie śruba bez łba, lecz może być stosowany dowolny śruba do mocowania na części obrotowej na wale, na przykład jako wał linii lub wałku . Śruba dociskowa jest wkręcana przez gwintowany otwór w obracającej się części aż do dociśnięcia do wału. Najczęściej stosowanym typem jest śruba dociskowa, którą dokręca się lub luzuje za pomocą klucza imbusowego.
Din 610.jpg śruba
barkowa śruby barkowej
śruba ściągająca Śruba pasowana różni się od śrub maszynowych tym, że trzpień ma dokładną średnicę, znaną jako ramię , a część gwintowana ma mniejszą średnicę niż ramię. Specyfikacje śrub barkowych określają średnicę barku, długość barku i średnicę gwintu; długość gwintu jest ustalona w oparciu o średnicę gwintu i zwykle jest dość krótka. Wkręty mogą być wytwarzane w wielu materiałów, takich jak ze stopu poddanego obróbce cieplnej stali maksymalną wytrzymałość i odporność na zużycie, stali nierdzewnej na jego odporność na korozję i właściwości niemagnetycznych. Typowe zastosowania śruby pasowane obejmują obrotowe przeguby mechanizm , czopy łączące , i prowadnice służące do płytą spychacza z obróbki plastycznej matrycy zestawu. W tym ostatnim zastosowaniu często zastępuje się termin śruba ściągająca. Śruby pasowane ze stali nierdzewnej są używane z urządzeniami ruchu liniowego, takimi jak łożyska, prowadnice i czopy w aplikacjach elektronicznych i innych krytycznych zastosowaniach mechanicznych.
rygiel pieca rygiel rynnowy Śruba do pieca to rodzaj śruby maszynowej, która ma okrągły lub płaski łeb i jest nakręcana na łeb. Są one zwykle wykonane ze stali niskogatunkowej, mają rowek lub napęd krzyżakowy i służą do łączenia części blaszanych za pomocą nakrętki sześciokątnej lub kwadratowej.
śruba kontrolna naciągu Śruba kontrolna naciągu (śruba TC) to wytrzymała śruba stosowana w konstrukcji ramy stalowej. Głowica jest zwykle wypukła i nie jest przeznaczona do napędzania. Na końcu trzonka znajduje się wypust, który jest wciskany przez specjalny klucz dynamometryczny, który zapobiega obracaniu się śruby podczas dokręcania nakrętki. Po osiągnięciu odpowiedniego momentu obrotowego wielowypust ścina się.
śruby do walcowania gwintów Mają one przekrój klapowy (zwykle trójkątny). Tworzą gwinty w istniejącym wcześniej otworze w współpracującym przedmiocie obrabianym, wypychając materiał na zewnątrz podczas instalacji. W niektórych przypadkach odpowiednio przygotowany otwór w blasze wykorzystuje otwór wytłoczony. Wytłoczenie tworzy wprowadzenie i dodatkową długość gwintu dla lepszej retencji. Śruby do walcowania gwintów są często stosowane tam, gdzie luźne wióry powstające podczas operacji nacinania gwintów nie mogą być tolerowane.

Łączniki z wbudowanymi podkładkami

Element złączny z wbudowaną podkładką nazywa się SEM lub SEMS, skrót od pre-as SEM bled. Może być montowany na stożkowym lub niestożkowym trzpieniu.

Inne łączniki gwintowane

Napinacz Superbolt lub multi-jackbolt

Superbolt lub napinacz typu multi-jackbolt to alternatywny typ elementu złącznego, który modernizuje lub zastępuje istniejące nakrętki, śruby lub kołki. Napięcie w śrubie jest uzyskiwane poprzez dokręcanie pojedynczych śrub rozporowych, które są wkręcane w korpus nakrętki i dociskane do utwardzonej podkładki. Z tego powodu zmniejsza się ilość momentu obrotowego wymagana do osiągnięcia danego napięcia wstępnego. Montaż i demontaż napinacza o dowolnej wielkości odbywa się za pomocą narzędzi ręcznych, co może być korzystne w przypadku zastosowań związanych ze śrubami o dużej średnicy.

Śruby do kości

Zakres śrub i innego sprzętu do mocowania wewnętrznego w korpusie jest ogromny i różnorodny. Podobnie jak protetyka , integruje branżę przemysłową i medyczną, powodując, że technologie produkcyjne (takie jak obróbka skrawaniem , CAD/CAM i drukowanie 3D ) przecinają się ze sztuką i nauką medyczną. Podobnie jak lotnictwo i energia jądrowa, dziedzina ta obejmuje jedne z najwyższych technologii w zakresie elementów złącznych, a także jedne z najwyższych cen, z tego prostego powodu, że wydajność, długowieczność i jakość muszą być doskonałe w takich zastosowaniach. Śruby do kości są zwykle wykonane ze stali nierdzewnej lub tytanu i często mają zaawansowane funkcje, takie jak gwinty stożkowe, gwinty wielozwojne, kaniulacje (drążony rdzeń) i zastrzeżone typy napędów śrub (niektóre niespotykane poza tymi zastosowaniami).

Wykaz skrótów typów śrub

Skróty te cieszą się żargonem wśród specjalistów od elementów złącznych (którzy pracując przez cały dzień z wieloma typami śrub, muszą skracać powtarzające się wzmianki). Mniejsze podstawowe można połączyć w dłuższe; na przykład, wiedząc, że „FH” oznacza „płaską głowę”, może być możliwe przeanalizowanie reszty dłuższego skrótu zawierającego „FH”.

Te skróty nie są powszechnie standaryzowane we wszystkich korporacjach; każda korporacja może ukuć własną monetę. Te bardziej niejasne mogą nie być tutaj wymienione.

Dodatkowe odstępy między połączonymi terminami poniżej pomagają czytelnikowi na pierwszy rzut oka zobaczyć poprawną analizę.

Skrót Ekspansja Komentarz
BH głowa przycisku
BHCS  śruba z łbem guzikowym
BHMS  śruba z łbem guzikowym
CS śruba mocująca
FH płaska głowa
FHCS śruba z łbem płaskim
FHP płaska głowa  Phillips
FHSCS   śruba z łbem płaskim z łbem gniazdowym
FHPMS  śruba maszynowa z łbem płaskim Phillips 
FT pełny wątek
HHCS śruba z łbem sześciokątnym
HSHCS  Śruby z łbem gniazdowym sześciokątnym
SM śruba maszynowa
OH owalna głowa
PH Głowa Phillipsa
RH okrągła głowa
RHMS  śruba z łbem okrągłym,
RHP okrągła głowa  Phillips
RHPMS  Śruba maszynowa z łbem okrągłym Phillips 
SBHCS   Śruba z łbem gniazdowym z łbem gniazdowym
SBHMS  Wkręt z łbem gniazdowym z łbem  gniazdowym
CII łeb gniazdowy Chociaż „głowa gniazda” może logicznie odnosić się do prawie każdego napędu żeńskiego , odnosi się umownie do głowicy z gniazdem sześciokątnym, o ile nie określono inaczej.
SHCS  śruba z łbem gniazdowym
SHSS  śruba dociskowa z łbem gniazdowym Czasami śruba z łbem gniazdowym.
SS zestaw śrub Skrót „SS” częściej oznacza stal nierdzewną . Dlatego „śruba z łbem walcowym SS” oznacza „śrubę z łbem walcowym ze stali nierdzewnej”, a „SHSS” oznacza „śrubę dociskową z łbem gniazdowym”. Podobnie jak w przypadku wielu skrótów, użytkownicy polegają na kontekście, aby zmniejszyć niejednoznaczność, chociaż to poleganie jej nie eliminuje.
STS samogwintujące śruby

Materiały

Śruby i sworznie są zwykle wykonane ze stali . Tam, gdzie wymagana jest duża odporność na warunki atmosferyczne lub korozję, jak w przypadku bardzo małych śrub lub implantów medycznych, można zastosować materiały takie jak stal nierdzewna , mosiądz , tytan , brąz , brąz krzemowy lub monel .

Korozji galwanicznej różnych metali można zapobiec (na przykład przy użyciu śrub aluminiowych do szyn z podwójnymi szybami) dzięki starannemu doborowi materiału. Niektóre rodzaje tworzyw sztucznych, takie jak nylon lub politetrafluoroetylen (PTFE), mogą być gwintowane i wykorzystywane do połączeń wymagających umiarkowanej wytrzymałości i dużej odporności na korozję lub do celów izolacji elektrycznej .

Często stosuje się powłokę powierzchniową w celu ochrony elementu złącznego przed korozją (np. jasne cynkowanie śrub stalowych), w celu nadania dekoracyjnego wykończenia (np. japonowanie ) lub w inny sposób zmienić właściwości powierzchni materiału bazowego.

Kryteria doboru materiałów śrub to: rozmiar, wymagana wytrzymałość, odporność na korozję, materiał złącza, koszt i temperatura.

Klasyfikacje mechaniczne

Liczby wybite na łbie śruby odnoszą się do gatunku śruby używanej w określonym zastosowaniu o wytrzymałości śruby. Śruby ze stali o wysokiej wytrzymałości mają zwykle sześciokątny łeb z oznaczeniem wytrzymałości ISO (zwanym klasą właściwości ) wybitym na łbie. Brak oznaczenia/numeru wskazuje na śrubę niższej klasy o niskiej wytrzymałości. Najczęściej używane klasy własności to 5,8, 8,8 i 10,9. Liczba przed punktem to graniczna wytrzymałość na rozciąganie w MPa podzielona przez 100. Liczba za punktem to mnożnik granicy plastyczności do maksymalnej wytrzymałości na rozciąganie. Na przykład śruba klasy 5.8 ma nominalną (minimalną) wytrzymałość na rozciąganie 500 MPa i granicę plastyczności na rozciąganie równą 0,8 razy graniczną wytrzymałość na rozciąganie lub 0,8 (500) = 400 MPa.

Graniczna wytrzymałość na rozciąganie to naprężenie rozciągające, przy którym śruba ulega uszkodzeniu. Granica plastyczności przy rozciąganiu to naprężenie, przy którym śruba ulegnie naprężeniu w całym przekroju śruby i otrzyma trwałe odkształcenie (wydłużenie, z którego nie powróci po usunięciu siły) przy 0,2% odkształcenia offsetowego . Wytrzymałość dowodowa to użyteczna wytrzymałość łącznika. Próby rozciągania śruby do obciążenia próbnego nie powinny powodować trwałego odkształcenia śruby i powinny być przeprowadzane na rzeczywistych elementach złącznych, a nie obliczane. Jeżeli śruba jest naprężona powyżej obciążenia próbnego, może zachowywać się plastycznie z powodu podatności gwintu, a napięcie wstępne może zostać utracone z powodu trwałych odkształceń plastycznych. Podczas wydłużania łącznika przed osiągnięciem granicy plastyczności mówi się, że łącznik działa w obszarze elastycznym; natomiast wydłużenie poza granicę plastyczności jest określane jako działanie w obszarze plastycznym materiału śruby. Jeżeli śruba jest obciążona rozciąganiem przekraczającym jej wytrzymałość plastyczną, uginanie w przekroju podstawy śruby będzie trwało do momentu, gdy cały odcinek zacznie uginać się i przekroczy swoją granicę plastyczności. Jeśli napięcie wzrasta, śruba pęka przy swojej maksymalnej wytrzymałości.

Śruby ze stali miękkiej mają klasę właściwości 4.6, która wynosi 400 MPa wytrzymałości i granicy plastyczności 0,6*400=240 MPa. Śruby ze stali o wysokiej wytrzymałości mają klasę właściwości 8.8, która wynosi 800 MPa i granicę plastyczności 0,8 * 800 = 640 MPa lub wyższą.

Ten sam typ śruby lub śruby może być wykonany z wielu różnych gatunków materiałów. W krytycznych zastosowaniach o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie śruby niskiej jakości mogą ulec uszkodzeniu, powodując uszkodzenia lub obrażenia. Na śrubach zgodnych ze standardem SAE na łbach wytłoczony jest charakterystyczny wzór znakowania, aby umożliwić kontrolę i weryfikację wytrzymałości śruby. Jednak tanie podrabiane elementy złączne mogą mieć rzeczywistą wytrzymałość znacznie mniejszą niż wskazują oznaczenia. Takie gorsze elementy złączne stanowią zagrożenie dla życia i mienia, gdy są używane w samolotach, samochodach, ciężkich samochodach ciężarowych i podobnych krytycznych zastosowaniach.

Metryczny

Międzynarodowe normy dotyczące metrycznych elementów złącznych z gwintem zewnętrznym to ISO 898-1 dla klas własności wytwarzanych ze stali węglowych oraz ISO 3506-1 dla klas własności wytwarzanych ze stali odpornych na korozję.

Cal

Istnieje wiele norm regulujących właściwości materiałowe i mechaniczne elementów złącznych z gwintem zewnętrznym o wymiarach calowych. Niektóre z najczęstszych standardów konsensusu dla gatunków wytwarzanych ze stali węglowych to ASTM A193, ASTM A307, ASTM A354, ASTM F3125 i SAE J429. Niektóre z najczęstszych standardów konsensusu dla gatunków wytwarzanych ze stali odpornych na korozję to ASTM F593 i ASTM A193.

Kształty łbów śrub

(a) patelnia, (b) kopuła (guzik), (c) okrągła, (d) kratownica (grzybkowa), (e) płaska (wpuszczana), (f) owalna (podniesiona głowa)
Kombinowana śruba z łbem sześciokątnym i krzyżakowym stosowana w komputerach
Głowica patelni
Niska tarcza z zaokrągloną, wysoką krawędzią zewnętrzną o dużej powierzchni.
Przycisk lub głowa kopuły
Cylindryczny z zaokrąglonym blatem.
Okrągła głowa
Głowa w kształcie kopuły służąca do dekoracji.
Grzyb lub Głowica kratownicy
Kopuła o niższym profilu zaprojektowana, aby zapobiegać manipulacjom.
Wpuszczany lubpłaska głowa
Stożkowy, z płaską powierzchnią zewnętrzną i zwężającą się powierzchnią wewnętrzną pozwalającą na zatopienie się w materiale. Kąt śruby jest mierzona jako rozwarcia stożka .
Owalny lub podniesiona głowa
Ozdobny łeb śruby z łbem stożkowym i zaokrąglonym wierzchołkiem. W Wielkiej Brytanii znany również jako „podniesiony stożkowy”.
Główka trąbki
Podobny do wpuszczanego, ale od trzonu do kąta główki przebiega płynnie, podobnie jak dzwon trąbki.
Głowa sera
Dysk z cylindryczną krawędzią zewnętrzną, wysokość około połowy średnicy główki.
Fillister głowy
Cylindryczny, ale z lekko wypukłą górną powierzchnią. Stosunek wysokości do średnicy jest większy niż główka sera.
Głowica z kołnierzem
Łeb kołnierzowy może być dowolnym z powyższych rodzajów łbów (z wyjątkiem łbów stożkowych) z dodatkiem zintegrowanego kołnierza u podstawy łba. Eliminuje to potrzebę płaskiej podkładki .

Niektóre odmiany śrub są produkowane z łbem łamanym, który odłamuje się po przyłożeniu odpowiedniego momentu obrotowego. Zapobiega to manipulacjom, a także zapewnia łatwe do sprawdzenia złącze, gwarantujące prawidłowy montaż. Przykładem tego są śruby ścinane stosowane w kolumnach kierownicy pojazdów , aby zabezpieczyć wyłącznik zapłonu .

Rodzaje napędu śrubowego s

Nowoczesne wkręty wykorzystują szeroką gamę konstrukcji napędów, z których każdy wymaga innego rodzaju narzędzia do ich wkręcania lub wyjmowania. Najpopularniejszymi wkrętakami są wkrętaki płaskie i Phillips w USA; hex, Robertson i Torx są również powszechne w niektórych aplikacjach, a Pozidriv prawie całkowicie zastąpił Phillipsa w Europie. Niektóre typy napędów przeznaczone są do automatycznego montażu w produkcji seryjnej np. samochodów. Bardziej egzotyczne typy śrubokrętów mogą być stosowane w sytuacjach, w których manipulacja jest niepożądana, na przykład w urządzeniach elektronicznych, które nie powinny być serwisowane przez serwisanta domowego.

Narzędzia

Sterownik elektryczny wkręca samogwintujący wkręt z łbem krzyżakowym do drewna

Narzędzie ręczne używane do wkręcania większości śrub nazywa się śrubokrętem . Elektronarzędzie, które wykonuje tę samą pracę, to śrubokręt ; wiertarki elektryczne mogą być również używane z nasadkami do wkręcania. Tam, gdzie siła trzymania połączenia śrubowego jest krytyczna, stosuje się śrubokręty do pomiaru momentu obrotowego i ograniczające moment obrotowy, aby zapewnić wystarczającą, ale nie nadmierną siłę wywieraną przez śrubę. Narzędziem ręcznym do wkręcania elementów złącznych z łbem sześciokątnym jest klucz (do użytku w Wielkiej Brytanii) lub klucz (do użytku w Stanach Zjednoczonych), podczas gdy przyrząd do ustawiania nakrętek jest używany ze śrubokrętem mechanicznym.

Standardy gwintów

Istnieje wiele systemów określania wymiarów śrub, ale w większości krajów preferowane serie gwintów metrycznych ISO wyparły wiele starszych systemów. Inne stosunkowo popularne systemy to British Standard Whitworth , system BA (British Association) oraz Unified Thread Standard .

Gwint metryczny ISO

Podstawowe zasady gwintu metrycznego ISO są zdefiniowane w międzynarodowej normie ISO 68-1, a preferowane kombinacje średnicy i skoku są wymienione w ISO 261. Mniejszy podzbiór kombinacji średnic i skoku powszechnie stosowanych w śrubach, nakrętkach i śrubach jest podany w ISO 262 . Najczęściej stosowaną wartością podziałki dla każdej średnicy jest podziałka zgrubna . W przypadku niektórych średnic specyfikowany jest jeden lub dwa dodatkowe warianty podziałki drobnej , do zastosowań specjalnych, takich jak gwinty w rurach cienkościennych. Gwinty metryczne ISO są oznaczone literą M, po której następuje główna średnica gwintu w milimetrach (np. M8 ). Jeśli gwint nie wykorzystuje normalnego skoku zgrubnego (np. 1,25 mm w przypadku M8), to do skoku w milimetrach dołączany jest również znak mnożenia (np. „M8×1”, jeśli gwint śruby ma średnicę zewnętrzną 8 mm i przesuwa się o 1 mm na obrót o 360°).

Średnica nominalna śruby metrycznej to zewnętrzna średnica gwintu. Gwintowany otwór (lub nakrętka), do którego pasuje śruba, ma wewnętrzną średnicę, która jest wielkością śruby minus skok gwintu. Tak więc śruba M6, która ma skok 1 mm, jest wykonywana przez gwintowanie trzpienia 6 mm, a nakrętkę lub gwintowany otwór wykonuje się przez wbijanie gwintów w otwór o średnicy 5 mm (6 mm - 1 mm).

Metryczne śruby, wkręty i nakrętki z łbem sześciokątnym są określone na przykład w normach międzynarodowych ISO 4014, ISO 4017 i ISO 4032. Poniższa tabela przedstawia relacje podane w tych normach między rozmiarem gwintu a maksymalną szerokością sześciokątnych powierzchni płaskich (klucz rozmiar):

Gwint metryczny ISO M1,6 M2 M2,5 M3 M4 M5 M6 M8 M10 M12 M16 M20 M24 M30 M36 M42 M48 M56 M64
Rozmiar klucza (mm) 3.2 4 5 5,5 7 8 10 13 16 lub 17 19 24 30 36 46 55 65 75 85 95

Ponadto określono następujące niepreferowane rozmiary pośrednie:

Gwint metryczny ISO M3,5 M14 M18 M22 M27 M33 M39 M45 M52 M60
Rozmiar klucza (mm) 6 21 27 34 41 50 60 70 80 90

Należy pamiętać, że są to tylko przykłady, a szerokość w poprzek jest różna dla śrub konstrukcyjnych, śrub z kołnierzem, a także różni się w zależności od organizacji norm.

Whitworth

Pierwszą osobą, która stworzyła standard (ok. 1841 r.) był angielski inżynier Sir Joseph Whitworth . Rozmiary śrub Whitwortha są nadal używane, zarówno do naprawy starych maszyn, jak i tam, gdzie wymagany jest grubszy gwint niż gwint metryczny. Whitworth stał się brytyjskim standardem Whitworth , w skrócie BSW (BS 84:1956), a gwint brytyjskiego standardu Fine (BSF) został wprowadzony w 1908 roku, ponieważ gwint Whitwortha był zbyt gruby dla niektórych zastosowań. Kąt gwintu wynosi 55 °, a głębokość i nachylenie zmieniać się ze średnicą gwintu (to znaczy im większa jest śruba bardziej gruboziarnista gwintem). Klucze do śrub Whitwortha są oznaczone rozmiarem śruby, a nie odległością w poprzek łba śruby.

Obecnie najczęstszym zastosowaniem boiska Whitwortha jest rusztowanie w całej Wielkiej Brytanii . Dodatkowo standardowy gwint statywu fotograficznego , który dla małych aparatów to 1/4" Whitworth (20 tpi), a dla aparatów średnio/dużych formatów to 3/8" Whitworth (16 tpi). Jest również używany do statywów mikrofonowych i ich odpowiednich klipsów, ponownie w obu rozmiarach, wraz z „adapterami do gwintów”, aby umożliwić przypięcie mniejszego rozmiaru do przedmiotów wymagających większego gwintu. Zwróć uwagę, że podczas gdy śruby 1/4" UNC pasują do tulei statywu 1/4" BSW, granica plastyczności jest zmniejszona przez różne kąty gwintu odpowiednio 60 ° i 55 °.

Gwint brytyjskiego stowarzyszenia

Gwinty śrubowe Brytyjskiego Stowarzyszenia (BA), nazwane na cześć Brytyjskiego Stowarzyszenia Postępu Naukowego, zostały opracowane w 1884 r. i ujednolicone w 1903 r. Śruby zostały opisane jako „2BA”, „4BA” itp., Numery nieparzyste są rzadko używane, z wyjątkiem sprzęt wyprodukowany przed latami 70-tymi dla central telefonicznych w Wielkiej Brytanii. Sprzęt ten szeroko wykorzystywał nieparzyste śruby BA, aby – jak można podejrzewać – ograniczyć kradzież. Gwinty BA są określone w normie brytyjskiej BS 93:1951 „Specyfikacja gwintów śrubowych Brytyjskiego Stowarzyszenia (BA) z tolerancjami dla rozmiarów od 0 BA do 16 BA”

Chociaż nie dotyczy to śrub metrycznych ISO, rozmiary zostały w rzeczywistości zdefiniowane w kategoriach metrycznych, gwint 0BA o średnicy 6 mm i skoku 1 mm. Inne gwinty w serii BA są powiązane z 0BA w szeregu geometrycznym o wspólnych współczynnikach 0,9 i 1,2. Na przykład gwint 4BA ma skok  mm (0,65 mm) i średnicę  mm (3,62 mm). Chociaż 0BA ma taką samą średnicę i skok jak ISO M6, gwinty mają różne kształty i nie są kompatybilne.

Wątki BA są nadal powszechne w niektórych niszowych aplikacjach. Niektóre rodzaje precyzyjnych maszyn, takich jak mierniki z ruchomą cewką i zegary, mają zwykle gwinty BA, niezależnie od tego, gdzie są produkowane. Rozmiary BA były również szeroko stosowane w samolotach, zwłaszcza produkowanych w Wielkiej Brytanii. Dobór BA jest nadal stosowany w sygnalizacji kolejowej, głównie do zakańczania urządzeń elektrycznych i okablowania.

Gwinty BA są szeroko stosowane w inżynierii modelowej, gdzie mniejsze rozmiary łbów sześciokątnych ułatwiają odwzorowanie mocowań z podziałką. W rezultacie wielu brytyjskich dostawców inżynierii modelowej nadal posiada zapasy elementów złącznych BA, zwykle do 8BA i 10BA. 5BA jest również powszechnie stosowany, ponieważ można go nakręcić na pręt 1/8.

Ujednolicony standard gwintu

Standard Unified Thread Standard (UTS) jest najczęściej używany w Stanach Zjednoczonych , ale jest również szeroko stosowany w Kanadzie i sporadycznie w innych krajach. Rozmiar śruby UTS jest opisany przy użyciu następującego formatu: XY , gdzie X to rozmiar nominalny (wielkość otworu lub szczeliny w standardowej praktyce produkcyjnej, przez którą można łatwo wcisnąć trzpień śruby), a Y to gwint na cal (TPI). Dla rozmiarów 14 cale i większych rozmiar podaje się jako ułamek; dla rozmiarów mniejszych niż ta jest używana liczba całkowita z zakresu od 0 do 16. Rozmiary całkowite można przekonwertować na rzeczywistą średnicę za pomocą wzoru 0,060 + (0,013 × liczba). Na przykład śruba #4 ma 0,060 + (0,013 × 4) = 0,060 + 0,052 = 0,112 cala średnicy. Istnieją również rozmiary śrub mniejsze niż „0” (zero lub powinien). Rozmiary to 00 000, 0000, które są zwykle określane jako dwa powinny, trzy powinny i cztery powinny. Większość okularów ma kokardki przykręcone do oprawki śrubami o rozmiarze 00-72 (wymawiane jako podwójne – siedemdziesiąt dwa). Aby obliczyć główną średnicę śrub o "powinien" policzyć liczbę zer i pomnożyć tę liczbę przez 0,013 i odjąć od 0,060. Na przykład główna średnica gwintu 000-72 wynosi 0,060 – (3 x 0,013) = 0,060 – 0,039 = 0,021 cala. W przypadku większości wkrętów dostępnych jest wiele TPI, z których najczęściej określany jest jako zunifikowany gwint zgrubny (UNC lub UN) i zunifikowany gwint drobnozwojny (UNF lub UF). Uwaga: W krajach innych niż Stany Zjednoczone i Kanada, obecnie stosowany jest głównie system gwintów metrycznych ISO. W przeciwieństwie do większości innych krajów, Stany Zjednoczone i Kanada nadal używają zunifikowanego (calowego) systemu gwintowania. Jednak obaj przechodzą na system metryczny ISO. Szacuje się, że około 60% gwintów stosowanych w Stanach Zjednoczonych nadal ma wymiary calowe.

Produkcja

Formowanie śrub.svg
Śruba (śruba) 13-n.PNG

Wytwarzanie śruby składa się z trzech etapów: nagłówka , walcowania gwintu i powlekania . Śruby są zwykle wykonane z drutu , który jest dostarczany w dużych zwojach, lub okrągłego pręta w przypadku większych śrub. Drut lub pręt jest następnie przycinany na długość odpowiednią do rodzaju wykonywanej śruby; ten przedmiot jest znany jako półfabrykat . Następnie odbywa się to na zimno , co jest procesem obróbki na zimno . Nagłówek wytwarza łeb śruby. Kształt matrycy w maszynie dyktuje, jakie cechy są wciskane w łeb śruby; na przykład śruba z płaskim łbem wykorzystuje płaską matrycę. W przypadku bardziej skomplikowanych kształtów wymagane są dwa procesy główkowania, aby uzyskać wszystkie cechy w łbie śruby. Ta metoda produkcji jest stosowana, ponieważ wyrobisko charakteryzuje się bardzo dużą szybkością produkcji i praktycznie nie wytwarza odpadów. Śruby z rowkiem wymagają dodatkowego kroku, aby wyciąć szczelinę w łbie; odbywa się to na dłutownicach . Maszyny te są zasadniczo prostymi frezarkami zaprojektowanymi do przetwarzania jak największej liczby półfabrykatów.

Półfabrykaty są następnie ponownie polerowane przed gwintowaniem. Gwinty są zwykle wytwarzane przez walcowanie gwintów ; jednak niektóre są cięte . Obrabiany przedmiot jest następnie wykańczany bębnowo za pomocą drewna i skóry, aby wykonać końcowe czyszczenie i polerowanie. W przypadku większości wkrętów, w celu zapobiegania korozji , nakładana jest powłoka, taka jak powlekanie galwaniczne cynkiem ( cynkowanie ) lub nakładanie czarnego tlenku .

Historia

Tokarka od 1871 roku, wyposażony w śruby pociągowej i zmiany biegów do jednopunktowego śrubowym cięcia.
Brown & Sharpe jedno- trzpień śrub.

Choć niedawno hipoteza przypisuje Śruba Archimedesa do Sennacheryba , króla Asyrii , znaleziska archeologiczne i obrazowym dowody pojawiają się tylko w okresie hellenistycznym , a średnia widok posiada urządzenie być grecki wynalazek, najprawdopodobniej przez 3 wieku pne Polymath Archimedesa . Choć przypomina śrubę, nie jest to śruba w zwykłym znaczeniu tego słowa.

Wcześniej śruba została opisana przez greckiego matematyka Archytasa z Tarentu (428–350 pne). W I wieku pne drewniane śruby były powszechnie używane w całym świecie śródziemnomorskim w prasach śrubowych do tłoczenia oliwy z oliwek i tłoczenia soku z winogron w produkcji wina . Metalowe śruby używane jako łączniki były rzadkością w Europie przed XV wiekiem, jeśli w ogóle były znane.

Rybczyński wykazał, że ręczne śrubokręty (wcześniej nazywane „ śrubokrętami ” w języku angielskim, bardziej bezpośrednio równolegle do ich oryginalnej francuskiej nazwy, tournevis ) istnieją od czasów średniowiecza (najpóźniej do lat 80. XVI wieku), choć prawdopodobnie dopiero po 1800, gdy łączniki gwintowane zostały utowarowione, jak opisano poniżej.

Istniało wiele form mocowania, zanim łączniki gwintowane stały się powszechne. Zajmowały się raczej stolarstwem i kowalstwem niż obróbką skrawaniem, i obejmowały takie koncepcje, jak kołki i kołki, klinowanie, wpuszczane i czopowe , wczepy na jaskółczy ogon , gwoździowanie (z zaciskaniem końcówek gwoździ lub bez), spawanie kuźnicze i wiele rodzajów wiązania sznurkiem wykonane ze skóry lub włókna, z wykorzystaniem wielu rodzajów węzłów . Przed połową XIX wieku w przemyśle stoczniowym stosowano zawleczki lub sworznie oraz „śruby zaciskowe” (obecnie zwane nitami ). Istniały także kleje , choć nie w takiej obfitości, jaką można dziś spotkać.

Metalowa śruba nie stała się powszechnym elementem złącznym, dopóki pod koniec XVIII wieku nie opracowano obrabiarek do ich masowej produkcji . Rozwój ten rozkwitł w latach 60. i 70. XVII wieku na dwóch odrębnych ścieżkach, które wkrótce się zbiegły : masowa produkcja wkrętów do drewna (czyli wkrętów wykonanych z metalu do drewna) w specjalistycznej, jednozadaniowej, wielkoseryjnej obrabiarce; oraz niskoliczbową produkcję śrub maszynowych w stylu narzędziowym (gwint V) z łatwym wyborem spośród różnych podziałek (niezależnie od tego, czego maszynista akurat potrzebował w danym dniu).

Pierwsza ścieżka została zapoczątkowana przez braci Joba i Williama Wyatta z Staffordshire w Wielkiej Brytanii, którzy w 1760 roku opatentowali maszynę, którą dziś najlepiej nazwać będziemy maszyną do śrub wczesnego i przewidywalnego rodzaju. Wykorzystano śrubę pociągową do prowadzenia frezu w celu uzyskania pożądanej podziałki, a szczelinę wycięto pilnikiem obrotowym, podczas gdy główne wrzeciono utrzymywało się nieruchomo (zapowiadając narzędzia na żywo na tokarkach 250 lat później). Dopiero w 1776 roku bracia Wyatt uruchomili fabrykę śrub do drewna. Ich przedsiębiorstwo upadło, ale nowi właściciele wkrótce sprawili, że prosperowało. .

Tymczasem, ekspres English instrumentem Jesse Ramsden (1735-1800) pracowała na produkcji narzędzi i przyrządów podejmowania koniec problemu śrubowym cięcia, a w 1777 roku wynalazł pierwszą zadowalające Tokarka pociągowa . Brytyjski inżynier Henry Maudslay (1771-1831) zyskał sławę, spopularyzując takie tokarki swoimi tokarkami do śrub z lat 1797 i 1800, zawierającymi trifecta śruby pociągowej, podpory ślizgowej i przekładni zmiany biegów, wszystko we właściwych proporcjach dla przemysłu obróbka skrawaniem. W pewnym sensie ujednolicił ścieżki Wyattów i Ramsden, a dla wkrętów maszynowych zrobił to, co już zostało zrobione dla wkrętów do drewna, tj. znaczne ułatwienie produkcji pobudzające utowarowienie . Jego firma przez dziesięciolecia pozostała liderem w dziedzinie obrabiarek. Błędne cytowanie Jamesa Nasmytha spopularyzowało pogląd, że Maudslay wynalazł podpórkę suwaka, ale było to błędne; jednak jego tokarki pomogły go spopularyzować.

Te zmiany w epoce 1760–1800, w których Wyatts i Maudslay byli prawdopodobnie najważniejszymi kierowcami, spowodowały ogromny wzrost użycia gwintowanych elementów złącznych. Standaryzacja gwintów rozpoczęła się niemal natychmiast, ale nie została szybko zakończona; od tamtej pory jest to proces ewoluujący. Dalsze udoskonalenia masowej produkcji śrub nadal obniżały ceny jednostkowe przez kolejne dziesięciolecia, przez cały XIX wiek.

W 1821 r. Hardman Philips zbudował pierwszą fabrykę śrub w Stanach Zjednoczonych na Moshannon Creek, niedaleko Philipsburga do produkcji tępych metalowych śrub. Ekspert w produkcji śrub, Thomas Lever, został sprowadzony z Anglii, aby kierować fabryką. Młyn był zasilany parą i wodą, a używanym paliwem był węgiel drzewny. Śruby zostały wykonane z drutu przygotowanego przez „urządzenie do walcowania i ciągnienia drutu” z żelaza wytwarzanego w pobliskiej kuźni. Ślimak nie odniósł sukcesu komercyjnego. W końcu zawiódł z powodu konkurencji ze strony tańszej śruby z końcówką świderową i zaprzestał działalności w 1836 roku.

Amerykański rozwój tokarki rewolwerowej (lata czterdzieste XIX wieku) i wywodzących się z niej automatycznych maszyn śrubowych (lata siedemdziesiąte XIX wieku) drastycznie obniżył koszt jednostkowy elementów złącznych gwintowanych poprzez coraz większą automatyzację sterowania obrabiarką. Ta redukcja kosztów spowodowała coraz większe wykorzystanie śrub.

Przez cały XIX wiek najczęściej stosowanymi formami łba śruby (czyli typu napędowego ) były proste skręcane wewnętrznie proste rowki oraz skręcane zewnętrznie kwadraty i sześciokąty. Były łatwe w obróbce i odpowiednio służyły większości zastosowań. Rybczyński opisuje lawinę patentów na alternatywne typy napędów w latach 1860-1890, ale wyjaśnia, że ​​były one opatentowane, ale nie zostały wyprodukowane z powodu trudności i kosztów w tym czasie. W 1908 roku kanadyjski PL Robertson jako pierwszy sprawił, że kwadratowe nasadki z wewnętrznym kluczem nasadowym stały się praktyczną rzeczywistością, opracowując odpowiednią konstrukcję (niewielkie kąty stożkowe i ogólne proporcje), aby umożliwić łatwe, ale skuteczne stemplowanie główki przy użyciu zimnego metalu. formowanie zgodnie z życzeniem, a nie cięcie lub przemieszczanie w niepożądany sposób. Praktyczna produkcja klucza wewnętrznego sześciokątnego ( nasadka sześciokątna ) wkrótce nastąpiła w 1911 roku.

Na początku lat 30. XX wieku śruba z łbem Phillipsa została spopularyzowana przez Amerykanina Henry'ego F. Phillipsa .

Standaryzacja gwintów uległa dalszej poprawie pod koniec lat 40. XX wieku, kiedy zdefiniowano gwint metryczny ISO i ujednolicony standard gwintów.

Precyzyjne śruby do sterowania ruchem, a nie mocowania, opracowane na przełomie XIX i XX wieku, były jednym z głównych osiągnięć technicznych, wraz z płaskimi powierzchniami, które umożliwiły rewolucję przemysłową. Są kluczowymi elementami mikrometrów i tokarek.

Inne metody mocowania

Alternatywne metody mocowania to:

Zobacz też

Bibliografia

Bibliografia

Zewnętrzne linki