Šroub

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Různé velikosti inbusových šroubů
Tento článek pojednává o spojovací prostředek. O zařízení pro pohon lodě pojednává článek lodní šroub.

Šroub je strojní součást (ve fyzice též jednoduchý stroj), jehož hlavní částí je závit. Společně s maticí tvoří spojovací prostředek v tzv. šroubovém spoji.

Síla otáčení[editovat | editovat zdroj]

Otáčením závitu dochází k posouvání šroubu, příp. k posouvání tělesa v závitu – jeho základní křivka se nazývá šroubovice.

Síla otáčející šroubem je menší než síla, která posouvá šroub. Závit je vlastně zatočená nakloněná rovina, síla posunu po nakloněné rovině (u šroubu posun po závitu při otáčení) je menší než síla potřebná ke zvedání tělesa bez nakloněné roviny (u šroubu posun celého šroubu).

Síla F1 potřebná k otáčení šroubu:


F_1= \frac {F_2 . d }{2 \pi r}

kde F2 je síla, která posouvá šroub, d je výška jednoho závitu, r je poloměr šroubu. V praxi se ještě počítá s třením a veličina potřebná pro utažení (povolení) šroubu se udává jako krouticí moment.

Technická praxe[editovat | editovat zdroj]

Typy drážek šroubů
(a) drážka pro plochý šroubovák (b) křížový Phillips (c) křížový Pozidrive (d) Torx (e) Inbus (šestihran) (f) Robertson (g) Tri-Wing (h) Torq-Set (i) Spanner head

V technické praxi patří šroub mezi rozebíratelné spojovací součástky, ať už spolu s maticí nebo bez matice tvoří šroubový spoj. V případě kdy ve spoji není použita matice bývá šroub zašroubován (zavrtán) do otvoru se závitem.

Rozměry a materiály šroubů jsou dány mezinárodními standardy ISO, EN ISO, ASTM nebo národními např. ČSN, DIN nebo podnikovými normami (např. PN nebo LiAB).

Typ hlavy[editovat | editovat zdroj]

Podle účelu se používají šrouby s různě upravenou hlavou. Pro malé průměry šroubů se nejčastěji používají hlavy s drážkami a následujícími tvary

  • se zapuštěnou hlavou,
  • s čočkovou hlavou,
  • s válcovou hlavou,
  • s půlkulatou,
  • ostatní typy (okrasné, vratové).

Pro větší průměry se používají šrouby se šestihrannou hlavou.

Pro bezpečnostní nerozebíratelné spoje se vyrábějí a používají šrouby se zvláštními úpravami hlav, například s ulamovací, utrhávací hlavou.

Závit[editovat | editovat zdroj]

Podrobnější informace naleznete v článku závit.

Podle účelu se používají šrouby s různými typy závitů např.:

  • metrický - nejběžnější,
  • palcový - Whitworth),který se v současnosti nepoužívá
  • trapézový (lichoběžníkový),
  • oblý,
  • pancéřový.
Pevnostní třídy šroubů uhlíkových ocelí podle ČSN EN ISO 898-1[1]

Číslice před tečkou označuje mez pevnosti ve 100 MPa, číslice za tečkou pak mez kluzu jako procentní podíl k mezi pevnosti. Např. pro pevnostní třídu 4.6 je mez pevnosti 400 MPa a mez kluzu pak 400 MPa × 0,6 tj. 240 MPa.

Označení šroubů z korozivzdorných ocelí podle ČSN EN ISO 3506-1[2]

Šrouby i matice se označují alfanumerickým kódem, který definuje chemické složení korozivzdorné oceli, po nich následuje pomlčka a číslo, které vyjadřuje desetinu meze pevnosti. Např. A4-70 označuje austenitický korozivzdorný materiál s mezí pevnosti 700 MPa.

Materiály[editovat | editovat zdroj]

Podle účelu použití se šrouby a matice vyrábějí z různých materiálů. Jedny z nejběžnějších jsou šrouby z uhlíkových nebo legovaných ocelí v pevnostních třídách 4.6, 5.6, 5.8, 8.8, 10.9, 12.9.[1] Pro šrouby z uhlíkových ocelí, se za účelem prodloužení životnosti spoje, používá k jejich ochraně různých povrchových úprav, často galvanické zinkování v různých odstínech od bílé, modré, žluté, olivové, černé atd., žárové zinkování, šeradování, dacromet, delta-ton, případně organické povlaky (nátěry).

Pro šrouby z korozivzdorných ocelí se používají materiály A1 až A5 (austenitické), F1 až F5 (feritické) a C1 až C5 (martenzitické). Pevnost je označena doplňkovou číslicí za pomlčkou.[2]

Dále se používají šrouby z mosazi a také z plastů.

Únosnost šroubu[editovat | editovat zdroj]

Šrouby jsou ve spojích namáhány tahem a smykem. Navrhování a výpočet šroubových spojů ocelových konstrukcí se provádí podle normy ČSN EN 1993-1-8[3] a podle ČSN EN 1999-1-1[4] pro šroubové spoje konstrukcí z hliníkových slitin.

Návrh pro tahové namáhání

\frac{F}{A_S} \leq \sigma_t, kde AS je průřez jádra šroubu (v závitu), F působící síla a \sigma_t je maximální dovolené napětí ve šroubu v tahu. Potřebná plocha jádra šroubu se tedy vypočítá jako A_S \geq \frac{F}{\sigma_t}. Z vypočtené plochy průřezu jádra šroubu AS se stanovuje potřebná velikost šroubu podle příslušné normy nebo katalogu výrobce.

Návrh pro smykové namáhání

Postup je shodný s návrhem pro tahové namáhání s rozdílem, že místo maximálně dovoleného napětí ve šroubu v tahu \sigma_t se použije maximální dovoleného napětí ve šroubu ve smyku \sigma_v.

Návrh pro kombinaci tahového a smykového namáhání

Posouzení šroubů pro kombinaci tahového a smykového namáhání se provádí v případě, že šroub bude namáhán oběma způsoby, tedy jak tahem tak smykem. Posouzení se provádí podle teorie plasticity např. Hüber–Mises–Hencky, Tresca aj.

Související články[editovat | editovat zdroj]

Sada bitů pro různé typy šroubů

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. a b ČSN EN ISO 898-1. Mechanické vlastnosti spojovacích součástí z uhlíkové a legované oceli - Část 1: Šrouby se specifikovanými třídami pevnosti - Hrubá a jemná rozteč. Praha : ÚNMZ, 2010-07-01. detail.
  2. a b ČSN EN ISO 3506-1. Mechanické vlastnosti korozně odolných spojovacích součástí z korozivzdorných ocelí - Část 1: Šrouby. Praha : ÚNMZ, 2010-07-01. detail.
  3. ČSN EN 1993-1-8. Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-8: Navrhování styčníků. Praha : ÚNMZ, 2007-01-01. detail.
  4. ČSN EN 1999-1-1. Eurokód 9: Navrhování hliníkových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla pro konstrukce. Praha : ÚNMZ, 2009-02-01. detail.

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]