ŠROUBOVÉ A ZÁVITOVÉ SPOJE Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích Institute of Technology And Business In České Budějovice
Tento učební materiál vznikl v rámci projektu "Integrace a podpora studentů se specifickými vzdělávacími potřebami na Vysoké škole technické a ekonomické v Českých Budějovicích" s registračním číslem CZ.1.07./2.2.00/29.0019. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
ZÁKLADNÍ DEFINICE Šroubový spoj Šroubový spoj je velmi častý, jednoduchý, spolehlivý rozebíratelný spoj používaný pro spojování součástí. Používá se zejména pro spojení jedné nebo vícero součástí, na nastavení vzájemné polohy součástí, nebo na změnu kroutícího momentu v osovou sílu (pohyblivé šrouby).
ŠROUB
ZÁVIT Závit je technický prvek strojní součásti, jehož tvar je určen závitovou plochou. Ta vznikne navinutím profilu na válec podél šroubovice, v daném stoupání.
PROFIL METRICKÉHO ZÁVITU
NÁZVOSLOVÍ ZÁVITOVÉHO SPOJE Základní profil je teoretický profil závitu v osové rovině určený rozměry a úhly společnými vnitřnímu a vnějšímu závitu. Jmenovité profily závitu vnitřního a vnějšího se od sebe mohou lišit jsou určeny jmenovitými rozměry a jmenovitými úhly a vzniknout z teoretického profilu tzv. krácením profilu, tj. okosením nebo zaoblením hran). Rozteč P (S) je vzdálenost mezi stejnolehlými boky sousedních závitů ve směru osy závitu.
NÁZVOSLOVÍ ZÁVITOVÉHO SPOJE Velký průměr válcového závitu šroubu d, (u matice D) je průměr myšleného válce opsaného hřbetům vnějšího závitu, respektive vepsaného dnům vnitřního závitu. Malý průměr válcového závitu šroubu d 1 (u matice D 1 ) je průměr myšleného válce vepsaného dnům vnějšího závitu, respektive u matice opsaného hřbetům vnitřního závitu. Střední průměr válcového závitu šroubu d 2, (u matice D 2 ), je průměr myšleného válce souosého ze závitem, jehož každá tvořící přímka protíná profil závitu tak, aby se průsečnice tvořící (povrchové) přímky s vybráním závitu promítla do osy závitu jako úsečka o délce rovné polovině rozteče.
NÁZVOSLOVÍ ZÁVITOVÉHO SPOJE Jmenovitý průměr závitu je průměr, k němuž se vztahují úchylky. Obvykle se jedná o velký průměr vnějšího závitu (šroub) nebo velký průměr vnitřního závitu (matice). Ve všech případech se symbol D používá pro označení průměru vnitřního závitu v matici a symbol d pro označení průměrů vnějšího závitu šroubu. Úhel profilu závitu α je úhel, který svírají dva protilehlé boky profilu závitu v rovině procházející osou závitu. Úhel boku závitu je úhel, který svírá bok závitu s kolmicí k ose závitu v rovině procházející osou závitu. Menší z obou úhlů boku u nesouměrných profilů se označuje γ, větší úhel boku se označuje β. Součet obou úhlů závitů je roven úhlu profilu závitu. Pro souměrné profily závitu platí α = 2 β. Výška závitu je označuje h 3 u vnějšího a H 4 u vnitřního závitu. Je to vzdálenost mezi hřbetem a dnem závitu v rovině osového řezu ve směru kolmém k ose závitu.
NÁZVOSLOVÍ ZÁVITOVÉHO SPOJE Stoupání P h je vzdálenost mezi stejnolehlými boky jednoho závitu ve směru osy, tedy vzdálenost, o kterou se matice posune ve směru osy šroubu při jednom jejím otočení o 360º. Jednoduchý závit je závit vytvořený jedním profilem, jeho stoupání je stejné jako rozteč. Vícechodý závit je vytvořený dvěma nebo více profily. Šroub má tedy dva nebo více profilů závitů vyřezaných vedle sebe. Úhel stoupání ψ je úhel svíraný tečnou k závitu na středním průměru a rovinou kolmou k ose závitu. Délka zašroubování je rozměr v osové rovině závitu, na kterém se stýká závit vnější se závitem vnitřním.
ROZDĚLENÍ ZÁVITŮ Podle směru pravý (obvykle) levý Podle tvaru hranaté kuželové Podle počtu závitů jednochodý vícechodý
ROZDĚLENÍ ZÁVITŮ Podle tvaru profilu trojúhelníkové lichoběžníkové oblé Podle navinutí vnitřní (matice) vnější (šroub)
MECHANICKÉ VLASTNOSTI ŠROUBŮ A MATIC
POHYBOVÉ ŠROUBY Pohybové šrouby slouží k proměně rotačního pohybu na posuvný, nebo na změnu kroutícího momentu v osovou sílu. Pro pohybové šrouby se nejčastěji volí lichoběžníkový závit rovnoramenný, který může přenášet obousměrné zatížení. Projednosměrně velmi zatížené šrouby se volí lichobežníkový závit nerovnoramenný. Kvůli snížení ztrát třením, opotřebením a zvětšením účinnosti šroubu se používají vícechodé závity.
POHYBOVÉ ŠROUBY Svěrák příklad pohybového šroubu
MOŽNÉ KONSTRUKČNÍ USPOŘÁDÁNÍ POHYBOVÉHO ŠROUBU A MATICE šroub se otáčí a posouvá v nehybné matici (šroubový zdvihák, ventily proudících médií). šroub se otáčí a neposouvá, posouvá se matice v axiálním směru (suport na ložích soustruhu) matice se otáčí a neposouvá, posouvá se šroub v axiálním směru