Was ist eine Schraubverbindung?
Eine Schraubverbindung ist eine Art Gewindebefestigung, die separate Teile verbindet. Diese Verbindungen sehen oft wie ein Standardschraubenloch aus, obwohl sich das Loch durch zwei oder mehr Teile erstreckt. Wenn die Verschraubung fest angezogen ist, kann sie großen Belastungen und Drehmomenten standhalten, ohne Schaden zu nehmen. Dies ist eine Folge der Kräfte, die zwischen dem Bolzen und den verbundenen Oberflächen wirken.
Der Hauptzweck einer Schraubverbindung ist das Verbinden von Gegenständen. Dies wird normalerweise durch die Verwendung eines Gewindelochs erreicht, das durch einen Gegenstand in den nächsten eintaucht. Ein Bolzen schraubt sich dann in das Loch und verbindet die Teile miteinander. Diese Verbindung ist außerordentlich stark, viel stärker als andere übliche Verbindungsformen.
Die Stärke dieser Verbindung beruht hauptsächlich auf den Gewinden in der Bohrung und am Bolzen. Diese Gewinde vergrößern die Fläche zwischen dem Bolzen und dem verbundenen Objekt erheblich. Da die verbundene Oberfläche sehr groß ist, erhöht sich die Reibung zwischen den beiden Objekten. Dies bedeutet, dass mehr Kraft erforderlich ist, um die Reibung zu überwinden und die Schraube in Bewegung zu versetzen.
Da sich die Gewinde entlang des Bolzenschafts und des Lochs befinden, stapeln sie sich übereinander. Dies ermöglicht eine enorme Flächenvergrößerung bei sehr geringem Platzbedarf. Da so wenig Platz für einen so großen Gewinn genutzt wird, ist es möglich, Schraubverbindungen über einen größeren Abstand auszubreiten.
Das größte Problem bei Schraubverbindungen ist die Vibration. Wenn eine Schraubverbindung vibriert, vibrieren die beiden Materialien und der Bolzen häufig mit geringfügig unterschiedlichen Frequenzen. Dadurch bewegt sich der Bolzen bei jeder Vibration nur geringfügig. Diese Bewegung ist so gering, dass sie für das bloße Auge im Allgemeinen unsichtbar ist und sich erst mit der Zeit bemerkbar macht. Wenn die Vibration anhält, löst sich der Bolzen langsam, bis die Verbindung instabil wird.
Die häufigste Methode zur Behebung dieses Problems ist die Verwendung einer Unterlegscheibe unter dem Schraubenkopf und etwaiger Muttern am Befestigungselement. Unterlegscheiben absorbieren einen kleinen Teil der Vibrationsbewegung und halten den Verschluss länger fest. Darüber hinaus bietet eine Unterlegscheibe eine feste Oberfläche, auf der die Schraube oder Mutter sitzen kann, und ermöglicht eine dichte Verbindung bei konturierten oder weichen Oberflächen.
Eine Schraubverbindung funktioniert am besten, wenn sie unter Berücksichtigung der darauf einwirkenden Kräfte konstruiert wurde. Bestimmte Schraubenarten und -stile funktionieren unter bestimmten Umständen am besten. Wenn das Drehmoment des Befestigungselements geringer ist als vorgesehen, löst sich die Schraube mit der Zeit. Wenn es mehr als vorgesehen hat, kann das zusätzliche Drehmoment eine Scherkraft verursachen und den Bolzen brechen.