Společné klasifikace spojovacích prvků
Spojovací prvky jsou základními součástmi ve strojírenství, sloužící základní funkci spojování nebo zajišťování více dílů dohromady. Rozmanitost technických aplikací vedla k vývoji široké škály typů spojovacích prvků, které lze systematicky klasifikovat podle několika odlišných kritérií.
Klasifikace podle primární funkce
Závitové spojovací prvkypředstavují nejrozšířenější kategorii, která se spoléhá na spirálové závity pro vytváření upínací síly prostřednictvím mechanické výhody. Tato skupina zahrnuje šrouby, šrouby, svorníky, matice a závitové vložky. Šrouby jsou upevňovací prvky s vnějším závitem určené pro vložení skrz otvory v sestavených dílech, obvykle určené k použití s maticí. Šrouby mají podobný vzhled, ale obvykle zabírají s vnitřními závity v jedné ze spojovaných součástí. Svorníky jsou tyče se závitem bez hlavy se závitem na obou koncích, které jsou určeny k trvalému zašroubování do jedné součásti, přičemž na opačném konci se přijímají matice pro montáž.
Bez{0}}závitové spojovací prvkyzahrnují nýty, kolíky, pojistné kroužky a klíče. Nýty vytvářejí trvalé spoje plastickou deformací konce dříku po vložení. Čepy poskytují přesné umístění a vyrovnání mezi součástmi a zároveň odolávají smykovému zatížení. Pojistné kroužky, včetně pojistných kroužků a E-svorek, zajišťují součásti axiálně na hřídelích nebo v otvorech. Klíny přenášejí točivý moment mezi hřídelemi a náboji v systémech mechanického přenosu síly.
Elastické spojovací prvkyvyužít sílu pružiny k udržení integrity spoje nebo zajištění funkce uzamčení. Pružinové podložky, podložky Belleville a vlnové podložky kompenzují uvolnění způsobené tepelnými cykly nebo vibracemi. Napínací kolíky a pružinové hmoždinky spoléhají na radiální pružnou sílu pro udržení v otvorech.
Klasifikace podle mechanismu pohonu a zapojení
Způsob, kterým je krouticí moment aplikován na spojovací prvek, tvoří další základní klasifikační osu. Externě poháněné spojovací prvky zahrnují šrouby a šrouby se šestihrannou hlavou, šrouby se čtyřhrannou hlavou a dvanácti{1}}bodové šrouby s přírubou, všechny zapojené pomocí klíčů nebo nástrčných klíčů. Vnitřně poháněné spojovací prvky využívají vybrání v hlavě, včetně šestihranných (Allen), Torx, Robertson, Phillips, Pozidriv a drážkových pohonů. Každý typ pohonu nabízí zřetelné výhody, pokud jde o účinnost přenosu točivého momentu,-odpor vačky, dostupnost nástrojů a kompatibilitu s automatizací.
Bezpečnostní spoje-odolné proti neoprávněné manipulaci obsahují speciální geometrie pohonu navržené tak, aby zabránily neoprávněnému odstranění, včetně variant troj-křídlo, klíčová hlava,-jednosměrné šrouby a{3}}v{4}}zásuvky.
Klasifikace podle stylu hlavy
Konfigurace hlavy určuje záběr nástroje, vlastnosti povrchu ložiska a estetickou nebo funkční integraci se sestavenými součástmi. Panové hlavy nabízejí nízký, široký profil s plochými dosedacími plochami. Zapuštěné hlavy, včetně plochých a oválných typů, jsou v jedné rovině s povrchem materiálu nebo pod ním prostřednictvím kónického uložení. Kulaté hlavy poskytují klenutý exponovaný profil. Sýrové hlavy a hlavy válců nabízejí vysoké, válcové profily pro hluboký záběr. Knoflíkové hlavy a příhradové hlavy poskytují široké, nízké profily, které rozdělují upínací zatížení na větší plochy. Specializované typy hlav, jako jsou přírubové hlavy, podložkové hlavy a hlavy víček, řeší specifické požadavky na ložiska, těsnění nebo vůli.
Klasifikace podle tvaru závitu a standardu
Geometrie závitů zásadně odlišuje rodiny spojovacích prvků. Metrické závity odpovídají normám ISO 261 a ISO 965 a vyznačují se 60-stupňovým úhlem boku a rozměry udávanými v milimetrech. Sjednocené palcové závity, které se řídí ANSI/ASME B1.1, podobně používají 60-stupňové profily, ale s rozměry v palcích. Britské standardní Whitworthovy závity se vyznačují 55-stupňovými úhly boku a zaoblenými hřebeny a kořeny, historicky významné, i když nyní z velké části nahrazeny. Trubkové závity, včetně NPT a BSP, obsahují kužel pro tlakotěsné těsnění. Lichoběžníkové a acme závity slouží aplikacím přenosu energie, kde vysoká účinnost a nosnost převažují nad samosvornými charakteristikami standardních V-závitů.
Specializované tvary závitů zahrnují -samořezné závity pro plechy a plasty, tvarování-závitů, které vytlačují materiál bez odstraňování třísek, a dvojité-závity umožňující rychlé zapojení.
Klasifikace podle materiálu a mechanických vlastností
Výběr materiálu spojovacího prvku vyvažuje pevnost, odolnost proti korozi, teplotní odolnost, hmotnost a cenu. Spojovací materiál z uhlíkové a legované oceli dominuje obecnému strojírenství a je klasifikován podle tříd vlastností udávajících poměr pevnosti v tahu a meze kluzu. Třída vlastností 4.8 představuje nízkouhlíkovou ocel se střední pevností, zatímco třídy 8.8, 10.9 a 12.9 označují postupně vyšší pevnost prostřednictvím středně-uhlíkové a legované oceli s tepelným zpracováním. Třídy nerezové oceli, především austenitické A2 (ekvivalent 304) a A4 (ekvivalent 316), poskytují odolnost proti korozi s třídami vlastností 50, 70 a 80 označujícími úrovně pevnosti. Martenzitické a precipitační{17}}tvrditelné nerezové oceli nabízejí vyšší pevnost se sníženou odolností proti korozi.
Ne{0}}železné materiály zahrnují slitiny titanu pro extrémní poměr pevnosti-k-hmotnosti a odolnost proti korozi v mořské vodě, slitiny mědi pro elektrickou vodivost a -zadírání, slitiny hliníku pro lehké aplikace a superslitiny na bázi niklu-pro provoz při zvýšených teplotách.
Klasifikace podle povrchové úpravy a nátěru
Povrchové úpravy zvyšují odolnost proti korozi, upravují třecí charakteristiky nebo poskytují vizuální identifikaci. Galvanicky pokovený zinek s chromátovými konverzními povlaky, který se jeví jako barevný zinek (žlutý duhový) nebo bílo/modrý zinek (čirý), poskytuje obětovanou ochranu proti korozi. Mechanické zinkování a povlaky zinkových vloček nabízejí alternativy bez rizika vodíkového křehnutí. Žárovým-galvanickým zinkováním vznikají silné vrstvy zinku pro náročné{4}}exteriérové aplikace. Fosfátové povlaky zlepšují přilnavost barvy a poskytují střední odolnost proti korozi. Oxidové černění nabízí dekorativní povrchovou úpravu s omezenou ochranou. Pokročilé povlaky zahrnují dacromet a geomet pro vysokou-odolnost proti korozi, PTFE a Xylan pro nízké-tření a chemickou odolnost a bezproudový nikl pro jednotné pokrytí složitých geometrií.
Klasifikace podle aplikační domény
Odvětvové-požadavky vytvořily specializované kategorie spojovacích prvků. Konstrukční ocelové spojovací prvky pro konstrukce a mosty, které se řídí normami, jako je EN 14399, zdůrazňují předepjaté vysokopevnostní šrouby-s odpovídajícími systémy šroubů, matic a podložek. Spojovací materiál pro letectví a kosmonautiku vyžaduje extrémní poměry pevnosti-k-hmotnosti, odolnost proti únavě a sledovatelnost díky certifikaci materiálu a kontrole šarže. Automobilové spojovací prvky vyvažují nákladovou efektivitu a spolehlivost při vibracích, tepelném cyklování a korozivním prostředí. Námořní spojovací prvky upřednostňují odolnost proti korozi mořské vody, často využívají materiály křemíkový bronz, Monel nebo titan. Elektronické spojovací prvky zdůrazňují miniaturizaci,{10}}nemagnetické vlastnosti a přesné řízení točivého momentu. Potravinářské a farmaceutické spojovací prvky vyžadují sanitární provedení eliminující štěrbiny a usnadňující čištění, často z nerezové oceli s leštěným povrchem.
Klasifikace podle speciálních funkčních charakteristik
Uzamykací spojovací prvkyobsahují mechanismy zabraňující samovolnému{0}}uvolnění při vibracích. Převládající momentové matice využívají deformované závity nebo nylonové vložky k vytvoření třecího odporu. Všechny-kovové pojistné matice dosahují podobné funkce prostřednictvím přesahu závitu nebo mechanické deformace. Podložky s vroubkovaným nebo žebrovaným povrchem zvyšují tření pod hlavou šroubu nebo maticí. Adhezivní zámkové-směsi pro závity zajišťují tekuté zajištění aplikované během montáže.
Těsnící spojovací prvkyintegrovat těsnicí prvky pro zadržování tlaku nebo tekutiny. Těsnicí šrouby a svorníky obsahují O-kroužky, těsnění nebo závitové těsnící hmoty. Duté spojovací prvky umožňují vstřikování tmelu. Speciální tvary závitů vytvářejí přesahy a vytvářejí těsnění prostřednictvím plastické deformace.
Nastavitelné spojovací prvkypovolit úpravu napětí po-montáži. Napínáky upravují napnutí lanka nebo tyče. Zvedací šrouby zajišťují přesné nastavení polohy. Šrouby s límcem a drážkové spojovací prvky umožňují změnu upínací síly bez úplné demontáže.
