Zalecenia konstrukcyjne dla połączeń śrubowych

Poniżej przedstawione zostały zalecenia, porady jak należy projektować i na co zwrócić uwagę przy projektowaniu połaczeń śrubowych a także czego należy unikać. Do podstawowych zasad, można zaliczyć zwartość konstrukcji – tak aby unikać zbyt dużych momentów działających na połaczenie, oraz dopasowania miejsca pod klucz. Nawet najlepiej zaprojektowane pod kątem wytrzymałości połączenie śrubowe będzie do niczego, jeśli nie da się zmieścić klucza, lub zrobić otworu.

Zalecenie a, b – należy starać się sztywno związać części łączone. Im dalej oddalona śruba od obciążenia, tym większe działają na nią momenty poprzez ramię. Dodatkowo pozwala to zminimalizować koszty związane ze zużyciem materiału.

Zalecenie c – połączenie musi zapewniać wygodne posługiwanie się kluczem, tzn, tak aby można było podejśc do śruby prostopadle (aby klucz nie był pod kątem względem osi śruby) oraz aby można było wykonać przynajmniej 60 stopni obrotu klucza. Nie jest to warunek konieczny, lecz bardzo przydatny przy montażu.

Zalecenie d – nalezy starać się aby został zapewniony wygodny dostęp narzędzi przy wierceniu otworu pod śrubę lub gwintu. Wiertła/gwintowniki są umieszczone we wrzecionie wiertarki/frezarki zajmującą pewną obiętość, która może w trakcie wykonywania elementu kolidować z materiałem elementu.

Zalecenie e – Przy projektowaniu elementu z gwintem zewnętrznym i wewnętrznym należy pamiętać, że musi zostać zapewnione swobodne wejście narzędzia. Zarówno wykonanie gwintu tokarką jak i narzynką wymaga pewnego podcięcia technologicznego na wyjście z maszyny. Normą charakteryzującą podcięcie jest PN-EN ISO 18388:2020-03 specyfikująca podcięcia technologiczne wałów.

Zalecenie f – ze względów technologicznych otwory przelotowe są korzystniejsze niż otwory ślepe.

Zalecenie g, h oraz i – Pożądane jest małe pole styku o dużym momencie bezwładności oraz symetryczne rozmieszczenie śrub wewnątrz pola styku.

Zalecenie j, k – otwory powinny być wykonywane prostopadłe do powierzchni ścianki. Takie zaprojektowanie pozwoli na wejście i wyjście wiertła bez konieczności stosowania przejść miedzy operacjami aby wyfrezować pozostały materiał.

Zalecenie l – należy uniknąć jednostronnej pracy wiertła. Zwiększa to zuzycie wiertła, wprowadza niestabilności i wibracje przy wykonywaniu otworu oraz negatywnie wpływa na jaego jakość i tolerancję wykonania.

Zalecenie m i n – należy przewidzieć specjalny feature centrujący. Gwint słabo centruje, z uwagi na tolerancje wykonania. Taki zabieg dodatkowo upraszcza kontrolę wymiarów.

Zalecenie p – przy dużej średnicy gwintu, która sprawia trudności technologiczne korzystniejsze jest zastosowanie połączeń śrubowych po obwodzie elementu.