Różnice i produkcja śrub o dużej wytrzymałości

Śruby o dużej wytrzymałościmają zasadniczo taki sam kształt i konfigurację połączeń jak zwykłe śruby. Główna różnica między nimi polega na tym, że zwykłe połączenia śrubowe przenoszą siłę ścinającą za pomocą łożyska trzpienia i odporności na ścinanie. Podczas dokręcania nakrętki śruba wytwarza jedynie niewielkie naprężenie wstępne, którego wpływ jest na ogół pomijany. Zasada działania połączeń śrubowych o wysokiej wytrzymałości polega na celowym przyłożeniu do śruby dużego naprężenia wstępnego, co powoduje wytworzenie ciśnienia ściskającego pomiędzy powierzchniami styku łączonych elementów. W rezultacie w kierunku prostopadłym do trzpienia śruby powstaje znaczna siła tarcia, która przenosi obciążenie ścinające złącza.

Wstępne naprężenie śrub o dużej wytrzymałości uzyskuje się poprzez dokręcenie nakrętek. W przypadku śrub o dużej wytrzymałości z dużym sześciokątem, do kontroli naprężenia wstępnego zazwyczaj stosuje się metodę momentu obrotowego i metodę dokręcania nakrętki. W przypadku śrub o dużej wytrzymałości typu skręcanego, naprężenie wstępne jest kontrolowane poprzez odkręcenie wielowypustowego końca śruby.

Śruby o dużej wytrzymałości do połączeń konstrukcji stalowych produkowane są ze stali konstrukcyjnej stopowej premium gatunku 10.9S lub 8.8S i poddawane obróbce cieplnej przez hartowanie i odpuszczanie. Należy wywiercić otwory pod śruby o dużej wytrzymałości. W przypadku połączeń śrubowych o wysokiej wytrzymałości typu ciernego średnica otworu jest o 1,5–2,0 mm większa niż nominalna średnica śruby d. W przypadku połączeń śrubowych o dużej wytrzymałości na łożyskach średnica otworu jest o 1,0–1,5 mm większa niż nominalna średnica śruby d.

Zgodnie z tą samą specyfikacją śruby o dużej wytrzymałości mogą wytrzymać większe obciążenia niż zwykłe śruby.

Zwykłe śruby są zazwyczaj wykonane ze stali węglowej Q235 (A3). Śruby o wysokiej wytrzymałości są wykonane ze stali 45#, stali stopowej (takiej jak 20MnTiB, 35VB) lub innych materiałów najwyższej jakości. Po uformowaniu poddawane są obróbce cieplnej polegającej na hartowaniu i odpuszczaniu w celu poprawy ich ogólnej wytrzymałości mechanicznej.

Ich podstawowa różnica polega na wytrzymałości materiału po obróbce cieplnej.

Po pierwsze, z punktu widzenia surowców: śruby o wysokiej wytrzymałości są produkowane z materiałów o wysokiej wytrzymałości. Wszystkie śruby, nakrętki i podkładki zestawów śrub o wysokiej wytrzymałości są wykonane ze stali o wysokiej wytrzymałości, zwykle ze stali 45 #, stali 40-borowej i stali 20MnTiB. Zwykłe śruby są w większości produkowane ze stali węglowej Q235.

Po drugie, z punktu widzenia klas wytrzymałości: śruby o wysokiej wytrzymałości mają coraz szersze zastosowanie. Powszechnie stosowanymi gatunkami są 8.8 i 10.9, wśród których szerzej stosowany jest gatunek 10.9.. 8.8S i 10.9S to specjalne oznaczenia gatunków śrub o dużej wytrzymałości do konstrukcji stalowych. Zwykłe śruby mają niższe stopnie wytrzymałości, zazwyczaj 4,4, 4,8 i 5,6.

Walcówka, taka jak stal 45# i C1035, jest powszechnie stosowana do produkcji śrub o dużej wytrzymałości. Gotowe części są utwardzane poprzez hartowanie i odpuszczanie. Po obróbce śruby klasy 8.8 mogą osiągnąć twardość 22-32 HRC.

Do pasujących zespołów: pasują śruby klasy 8.8 orzechy klasy 8, Iśruby klasy 10.9wybierz orzechy klasy 10. Wielu użytkowników zastanawia się, dlaczego nakrętki są bardziej miękkie niż śruby współpracujące. Podczas montażu i demontażu zużycie podzespołów jest nieuniknione. Nieco niższa twardość nakrętek pozwala na zużycie raczej nakrętek niż śrub, chroniąc w ten sposób korpusy śrub i wydłużając ich żywotność. Ten schemat dopasowywania równoważy wydajność i całkowity koszt, kierując się tą samą zasadą, że klucze są twardsze niż elementy złączne, w które wchodzą.

Obecnie krajowa technologia produkcji śrub o wysokiej wytrzymałości osiągnęła wysoki poziom. Śruby o wysokiej wytrzymałości są szeroko stosowane w przemyśle ogólnym i sektorze motoryzacyjnym, a wymagania rynkowe dotyczące ich procesów produkcyjnych i kontroli jakości stale rosną.