Samohamowność gwintu

Samohamowność – to właściwość układu, w której opór tarcia statycznego przeciwdziałający przesunięciu lub skręceniu wzajemnym powierzchni, zapewnia statyczność układu. Aby dokładnie zrozumieć działanie samohamowności najpierw zajmiemy się siłami działającymi na gwincie podczas dokręcania nakrętki.

Siły działające w gwincie podczas dokręcania nakrętki:

Rozkład sił na gwincie prostokątnym

Rozkład sił na gwincie prostokątnym

Siły działające na gwint podczas dokręcania nakrętki$$H=P\cdot \mathrm{tg}(p^{\prime }+\gamma )$$Siły działające w gwincie podczas dokręcania nakrętki zależą od siły napięcia $P$ oraz kątów :

$p’$– kąt tarcia
$\gamma$ – kąt wzniosu gwintu (nachylenia linii śrubowej)

Rozkład sił na gwincie o innym kącie natarcia

Pozorny kąt tarcia$$\begin{gathered} T^{\prime }=T=\mu N \\ \frac{T^{\prime }}{P_W}={\mu }_g^{\prime }=\frac{{\mu }_g}{\cos \left(\frac{\alpha }{2}\right)}=\tan (p^{\prime }) \end{gathered}$$T' - pozorny moment tarcia
Pw - siła napięcia wstępnego - siła działająca w osi cylindra tworzącego gwintu
${\mu }_g$ - współczynnik tarcia na gwincie
$\alpha$ - kąt zarysu gwintu stożka

Warunek Samohamowności

Siły działające na gwint w trakcie odkręcania

Samohamowność występuje wtedy gdy H – siła pozioma (prostopadła do osi śruby), którą trzeba przyłożyć do nakrętki (śruby) na średnicy podziałowej, dp żeby uzyskać równowagę sił, jest większa od 0. To znaczy, że trzeba przyłożyć siłę zewnętrzną aby poruszyć układ.

Zatem dla gwintów samohamowność występuje, gdy pozorny kąt tarcia p’ jest większy od kąta nachylenia linii śrubowej γ. Czyli jeśli p’ > γ to gwint jest samohamowny

Warunek samohamowności gwintu$$\begin{gathered} H=P\cdot \mathrm{tg}(p^{\prime }-\gamma )>0, \\ \text{wtedy gdy }{p}^{\prime }>\gamma \end{gathered}$$Gwint jest samohamowny, jeśli kąt wznosu gwintu $\gamma$ jest mniejszy od kąta tarcia $p$.
W praktyce oznacza to, że połączenie nie odkręci się samoczynnie pod działaniem siły osiowej.

$P$ – siła aktualnego napięcia śruby

$N$ – siła normalna z jaką gwint działa na zwoje nakrętki

$T$ – siła tarcia

$H$ – siła pozioma (prostopadła do osi śruby), którą trzeba przyłożyć do nakrętki (śruby) na średnicy podziałowej, dp żeby uzyskać równowagę sił.

$p’$ – kąt tarcia

$\gamma$ – kąt wzniosu gwintu (nachylenia linii śrubowej)

Kąt tarcia gwintu$$p^{\prime }=\mathrm{arctg}\left(\frac{{\mu }_g}{\cos \left(\frac{\alpha }{2}\right)}\right)$$Kąt tarcia gwintu $p^{\prime }$ zależy od współczynnika tarcia gwintu ${\mu }_g$ oraz kąta podziałowego gwintu $\alpha$. …

Kąt wzniosu gwintu$$\gamma =\mathrm{arctg}\left(\frac{h}{\pi \cdot d_p}\right)$$Kąt wzniosu gwintu $\gamma$ wyznacza nachylenie linii śrubowej i jest obliczany ze stosunku skoku gwintu $h$ do obwodu średnicy podziałowej $\pi \cdot d_p$. …