Śruby i nakrętki trapezowe

| Technika

Śruby trapezowe wraz z nakrętkami swoją nazwę zawdzięczają trapezowemu zarysowi gwintu. Taki rodzaj gwintu zapewnia dużą dokładność pozycjonowania oraz pozwala przenosić znaczne obciążenia. Zazwyczaj używany jest przy niskich i średnich prędkościach obrotowych.

Śruby i nakrętki trapezowe
 
Rys. 1. Gwint trapezowy

Spotykane są dwa rodzaje gwintów trapezowych - metryczne (dawniej symetryczne) oraz niesymetryczne. Gwinty metryczne są bardziej uniwersalne. Ich zaletą jest możliwość pracy w obu kierunkach. Często stosowane w obrabiarkach CNC do przemieszczania stołu roboczego.

Gwinty niesymetryczne (pociągowe) mają tylko jeden kierunek ruchu roboczego, mogą natomiast pracować z większymi obciążeniami, osiągają również wyższą sprawność niż gwint metryczny. Gwinty niesymetryczne stosowane są np. w prasach śrubowych.

Przekładnie trapezowe znajdują zastosowanie przede wszystkim tam, gdzie ruch obrotowy trzeba zamienić w ruch liniowy. Aby zapewnić im jak największą dokładność i wytrzymałość, najczęściej wytwarza się je poprzez odpowiednie walcowanie pręta, a same gwinty są wygniatane.

Dzięki obróbce plastycznej na zimno gwinty mają ok. 20% wyższą wytrzymałość niż gwinty uzyskane przez skrawanie materiału. Dodatkowo otrzymujemy w ten sposób gładszą powierzchnię gwintu, dzięki czemu praca przekładni jest cichsza i jeszcze bardziej dokładna.

 
Fot. 1. Nakrętka stalowa

Jak każde połączenie śrubowe, również przekładnie oparte na śrubach i nakrętkach trapezowych narażone są na powstawanie luzów związanych ze zużyciem materiału. Niezbędne okazują się systemy kasowania luzów. Najprostszym sposobem na poradzenie sobie z tym zjawiskiem jest zastosowanie nakrętki o skasowanym luzie, np. Iglidur.

Są to nakrętki wykonane z tworzywa sztucznego. Ich dodatkowymi zaletami są: całkowita niewrażliwość na korozję, brak potrzeby smarowania, wysoka odporność na brud i kurz, możliwość stosowania w warunkach dużej wilgotności. Mimo wykonania z tworzywa sztucznego, nakrętki Iglidur niewiele ustępują nakrętkom tradycyjnym, jeśli chodzi o możliwości przenoszenia obciążeń. Nakrętki te można znaleźć w ofercie sklepu www.ebmia.pl.

Najpowszechniej stosowanymi nakrętkami trapezowymi są te wykonane ze stali. Polecane są do połączeń rzadziej używanych, o małej częstotliwości ruchów roboczych. Jeśli planują Państwo stworzenie przekładni używanej sporadycznie i przy mniejszych obrotach, wybranie tego typu nakrętek wydaje się być najrozsądniejszym wyjściem.

W ofercie dostępne są jeszcze też nakrętki wykonane z brązu. Mogą one przenosić największe obciążenia, mają dobre właściwości ślizgowe i zapewniają bardzo wysoką odporność na długotrwałą eksploatację. Jeśli przekładnia będzie eksploatowana mniej intensywnie, dobrym wyborem są nakrętki mosiężne. Kosztem odporności mechanicznej zyskują większą ochronę przed korozją.

 
Fot. 2. Nakrętka z brązu

Przed zakupem elementów przekładni trapezowej należy najpierw określić długość potrzebnej śruby. Po wybraniu długości bardzo ważne jest poznanie sił, jakie będzie musiała przenosić. Po oszacowaniu tej siły można użyć prostego wzoru, aby poznać średnicę śruby, która spełni postawione przed nią zadanie:

σρ=Q/A

gdzie:
σr - wartość wydłużenia rdzenia śruby,
Q - siła działająca w osi śruby,
A - pole powierzchni rdzenia śruby (w katalogu jest to połowa średnicy d3 podniesiona do kwadratu i pomnożona przez π).

Śruby wykonane ze stali C15E mają wytrzymałość na rozciąganie Rm w granicach 590÷780 N/mm², a śruby ze stali C45 charakteryzują się wartością Rm na poziomie 580 N/mm². Ze względu na wyższą zawartość węgla w stopie śruby ze stali C45 mają większą twardość (250 HB), dzięki czemu nadają się do połączeń intensywniej eksploatowanych.

EBMiA