Co to jest połączenie śrubowe?

Złącze śrubowe jest rodzajem gwintowanego łącznika, który łączy oddzielne elementy. Połączenia te często wyglądają jak standardowy otwór na śrubę, chociaż otwór będzie przechodził przez dwa lub więcej elementów. Po całkowitym dokręceniu połączenie śrubowe może wytrzymać ogromne ciśnienie i moment obrotowy bez uszkodzeń. Jest to wynik działania sił między śrubą a połączonymi powierzchniami.

Podstawowym celem połączenia śrubowego jest łączenie obiektów. Zazwyczaj osiąga się to za pomocą gwintowanego otworu, który tonie w jednym obiekcie i w drugim. Następnie śruba wkręca się w otwór i łączy elementy razem. To połączenie jest wyjątkowo silne, o wiele bardziej niż inne popularne formy połączenia.

Wytrzymałość tego połączenia wynika przede wszystkim z gwintów w otworze i na śrubie. Gwinty te znacznie zwiększają pole powierzchni między śrubą a połączonym przedmiotem. Ponieważ połączone pole powierzchni jest bardzo duże, zwiększa to tarcie między dwoma obiektami. Oznacza to, że wymaga większej mocy, aby pokonać tarcie i spowodować ruch śruby.

Ponieważ gwinty znajdują się wzdłuż trzonu śruby i otworu, układają się jeden na drugim. Pozwala to na ogromny wzrost powierzchni przy bardzo niewielkim wykorzystaniu przestrzeni. Ponieważ do uzyskania tak dużego wzmocnienia wykorzystuje się tak mało miejsca, możliwe jest rozłożenie połączeń śrubowych na większą odległość.

Największy problem powszechny w połączeniach śrubowych wynika z wibracji. Kiedy połączenie śrubowe wibruje, dwa materiały i śruba często wibrują przy nieco innych częstotliwościach. Spowoduje to, że śruba porusza się bardzo nieznacznie przy każdej wibracji. Ten ruch jest tak niewielki, że na ogół jest niewidoczny gołym okiem i z czasem jest zauważalny. W miarę wibracji śruba będzie się powoli poluzowywać, aż połączenie stanie się niestabilne.

Najczęstszą metodą rozwiązania tego problemu jest użycie podkładki pod łbem śruby i nakrętek na łączniku. Podkładki pomogą wchłonąć niewielką ilość ruchu wibracyjnego i utrzymają mocniej element mocujący dłużej. Ponadto podkładka zapewni solidną powierzchnię dla śruby lub nakrętki, na której będzie osadzona, umożliwiając szczelne połączenie w wyprofilowanych lub miękkich powierzchniach.

Połączenie śrubowe działa najlepiej, gdy jest zaprojektowane z uwzględnieniem sił na niego przyłożonych. Niektóre typy i style śrub działają najlepiej w określonych okolicznościach. Jeśli łącznik ma mniejszy moment obrotowy niż przeznaczony, śruba poluzuje się z czasem. Jeśli ma więcej, niż było przeznaczone, dodatkowy moment obrotowy może spowodować siłę ścinającą i złamać śrubę.