Jak dobrać śrubę i moment dokręcania
Śruba w dobrze zaprojektowanym połączeniu pracuje napięciem wstępnym: dokręcona ściska łączone części tak mocno, że obciążenie robocze ich nie rozsuwa, a siły poprzeczne przenosi tarcie. Dlatego dobór śruby kończy się momentem dokręcania, a nie samą średnicą.
Aktualizacja:
Krok 1
Ustal obciążenie połączenia
Rozdziel obciążenie na siłę osiową, która rozciąga śrubę, i poprzeczną, która próbuje przesunąć łączone części. Siłę poprzeczną powinno przenieść tarcie od docisku, a nie trzpień śruby na ścinanie — śruba w otworze przelotowym ma luz.
Przy obciążeniu zmiennym połączenie musi zachować docisk przy najgorszym układzie sił, inaczej śruba szybko się zmęczy.
Krok 2
Wybierz klasę właściwości
W budowie maszyn standardem jest 8.8: Rm 800 MPa, Re 640 MPa. Klasa 10.9 przenosi o mniej więcej 45% większe napięcie wstępne przy tej samej średnicy, 12.9 — jeszcze więcej, ale jest wrażliwsza na kruchość wodorową przy powłokach galwanicznych.
Nakrętka powinna mieć klasę odpowiadającą pierwszej liczbie śruby — 8 do śruby 8.8.
Krok 3
Dobierz średnicę gwintu
Nośność śruby liczy się z przekroju czynnego, nie z pełnej średnicy: M10 ma 58 mm², M12 — 84,3 mm². Napięcie wstępne przyjmuje się zwykle tak, by naprężenie w śrubie sięgało 70–90% granicy plastyczności.
Gwint drobnozwojny ma nieco większy przekrój czynny i mniejszy kąt wzniosu, więc trudniej się odkręca, ale łatwiej go uszkodzić przy montażu.
Krok 4
Odczytaj moment dokręcania
Moment zależy od średnicy, klasy i — najbardziej — od tarcia w gwincie i pod łbem. Przy współczynniku tarcia 0,12 (stal ocynkowana, lekko naoliwiona) M10 klasy 8.8 dokręca się momentem około 48 N·m, przy 0,14 — około 54 N·m. Smar z MoS₂ zmniejsza tarcie, więc ten sam moment daje wyraźnie większe napięcie.
Dokręcaj kluczem dynamometrycznym, w kilku etapach i na krzyż przy kołnierzach.
M ≈ K · F · d (K ≈ 0,2 dla suchej stali)
Krok 5
Przygotuj otwory i długość wkręcenia
Otwór pod gwint wierci się wiertłem o średnicy około d − P: 8,5 mm pod M10, 10,2 mm pod M12. Otwór przelotowy pod śrubę M10 w szeregu średnim ma 11 mm.
Orientacyjnie gwint wkręca się na długość co najmniej 1 · d w stali, około 1,25 · d w żeliwie i 2 · d w stopach aluminium — inaczej zerwie się gwint w otworze, a nie śruba.
Poradnik porządkuje kolejność decyzji i podaje typowe wartości. Wiążące są wymagania normy i dokumentacji producenta dla konkretnego wyrobu.