KURZUS: Műszaki ábrázolás 2.

MODUL: II. modul: Gépelemek ábrázolása I.

6. lecke: Csavarkötések

Aktivitás: Olvassa el a 6. lecke anyagát! A feldolgozás során figyeljen az alábbiakra:

  • Tanulja meg a csavarkötés szabványos elemeinek megnevezését, a megnevezések tartalmi elemeit.
  • Mit jelent a csavar és csavaranya minőségi besorolása.
  • Milyen elemei és jellemző vetületei vannak a különböző csavarkötéseknek.
  • Melyek a leggyakoribb csavarbiztosítások.

Követelmény: Ön akkor lesz sikeres a tananyag elsajátításában, ha képes lesz:

  • Műszaki rajzon felismerni, a csavarkötés egyes elemeit.
  • Alkalmazni rajzban a különböző csavarkötések ábrázolására, méretmegadására vonatkozó szabványos előírásokat.
  • Felismerni a különböző csavarbiztosításokat és elkészíteni ezek műszaki rajzát.
  • Értelmezni a menetes alkatrészek szilárdsági csoport besorolását és megadni annak jelentését.

Kulcsszavak: csavarkötés, szilárdsági csoport, csavarbiztosítás, ellenanyás csavarbiztosítás, koronás anya, sasszeg, rugós alátét, hornyos csapágyanya, fogazott biztosító lemez.

A gépészetben használt csavarkötések elemeinek alakját, méretválasztékát és műszaki követelményeit szabványok rögzítik. A sokféle csavar, csavaranya, alátét és biztosító elem közül csak a leggyakrabban használatos elemeket ismertetjük. Ezeket az elemeket összeszerelt állapotban mutatjuk be.

A szabványos elemeket szabványos megnevezésükkel azonosítjuk. Az azonosítást egy hatlapfejű csavar példáján mutatjuk be.

Az azonosítás elemei:

1.a szabványos megnevezés,
2.a szabványszám,
3.a menet mérete,
4.a szerkezeti hossz,
5.a szilárdsági csoport jele,
6.a pontossági fokozat jele (nem mindig szerepel),
7.a felületkezelés (nem mindig szerepel).

A szabványos megnevezés és a szabványszám fogalmát nem kell külön magyarázni. A menet mérete a csavar névleges átmérője, a szerkezeti hossz a csavar fej nélküli hossza (süllyesztett fejű csavaroknál a fejmagasság beletartozik a szerkezeti hosszba!).

A szilárdsági csoport az anyagminőséggel kapcsolatos. Az első száma az acélcsavar anyagának a szakítószilárdságára (Rm), a második a folyáshatárára (ReH) utal.

  • első szám: R m 100 = 500 100 =5
  • második szám: R eH R m *10= 300 500 =6

Így az anyagjel: 5.6 Az anyagjellel meghatározott tulajdonságokat több konkrét anyag is kielégíti. A szakítószilárdság ily módon az első szám százszorosa, a folyáshatár a két szám szorzatának tízszerese. Az értékek mértékegysége N/mm2 (MPa).

A csavaranya anyagminőségi jelében szereplő szám a vizsgálati feszültség (N/mm2) értékének századrésze. A vizsgálati feszültség az a feszültségérték, amellyel a csavarkapcsolatot terhelve az anya menetei nem nyíródnak le az orsó elszakadása előtt.

A csavar szakítószilárdsága nagyobb vagy egyenlő az anya vizsgálati feszültségénél.

Az anyagminőségi jel a csavaron és a csavaranyán jól láthatóan fel van tüntetve. Az anyagminőségi jelek:

  • csavar: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 6.6; 6.8; 6.9; 8.8; 10.9; 12.9; 14.9.
  • csavaranya: 4; 5; 6; 8; 10; 12; 14 (ill. alacsony anyákra 04; 05 stb.)

A méret-, alak- és helyzettűréseket és a felületi érdességet pontossági fokozattal - A, B, C - adják meg. A legfinomabb az A, a legdurvább a C fokozat. Észrevehető az a tendencia, hogy az A és B fokozatot összevonják. A kisebb méretű csavarok és csavaranyák általában A, a nagyobbak B pontossági fokozatúak. A C pontossági fokozatot a rajzon nem szokás megadni.

A továbbiakban néhány, a gyakorlatban gyakran előforduló csavarkötést mutatunk be. A kötések elemeinek megnevezése a mindenkori érvényes szabvány szerinti. Ezeken az ábrákon csak a kötések szerkezeti kialakítását mutatjuk meg.

A 6.1. ábrán hatlapfejű csavar, hatlapú anya és alátét kapcsolatát látjuk. Az összeszerelendő elemekben lévő furat nagyobb, mint a csavar névleges mérete, az átmérőkülönbség függ a névleges mérettől (0,5-2 mm). A csavar szerkezeti hosszának meghatározása a közrefogási hossztól (k) és a hasznos menethossztól (b) függ. A menethossz a csavar gyártási adottsága. A hossz meghatározásánál figyelembe kell venni a c biztonsági hossz nagyságát is. Egy bizonyos közrefogási hossz alatt (k < l - b) csak tövigmenetes csavarral tudjuk a kapcsolatot megvalósítani (6.2. ábra).

6.1. ábra
6.2. ábra

Belső kulcsnyílású csavarral létrehozott kötés rajza látható a 6.3. ábrán. A süllyesztés méretei szabványosak, rugós alátéttel történő csavarbiztosítás alkalmazása esetén a süllyesztés mélysége ennek megfelelően változik (6.4. ábra). A rugós alátét rajza a 6.11. ábrán látható.

6.3. ábra
6.4. ábra

A kalapácsfejű négylaptövű csavart horonyhoz való rögzítéshez használják. A horony feneke olyan mély, hogy a csavart leeresztés után el lehet fordítani, majd felemelve, a négyszögű szárrész lehetővé teszi a csavar meghúzását (6.5. ábra).

6.5. ábra

A 6.6. ábra ászokcsavaros kötést mutat. Az ászokcsavar két jellemző hosszmérete a becsavarás után kiálló "l" hossz, illetve az "e" becsavarási hossz. A becsavarási hossz attól függ, hogy az ászokcsavart milyen minőségű anyagba szerelik be. Az "e" értéke, ha az anyag:

  • acél: 1d;
  • öntöttvas: 1,25d;
  • könnyűfém: 2d.
6.6. ábra

Az ászokcsavar kétféle kivitelű lehet. Az egyik alak (1. típus) szárátmérője a menet középátmérőjével egyező méretű, míg a másiké (2. típus) azonos a menet névleges méretével (6.7. ábra).

6.7. ábra

Ha az összeszerelendő alkatrészek egymáshoz viszonyított helyzetének pontosnak kell lennie, illesztőcsavart használunk. Az illesztőcsavar szára nagyobb átmérőjű, mint a menetes rész átmérője, tűrése k6 (6.8. ábra).

6.8. ábra

U-acélhoz történő rögzítést mutat a 6.9. ábra. Az U-profil lejtős felülete különleges kiképzésű ún. U-alátétet kíván. (A különböző lejtések miatt I-acélhoz hasonló kialakítású, de más lejtésű alátétet kell használni. Az U-acélhoz tartozó alátétnek két, az I-acélhoz tartozónak egy jelölő hornya van.)

6.9. ábra

A mozgó géprészek rezgése a csavarkötések meglazulásához vezethet. A meglazult csavarkötés nagy balesetveszélyt rejt magában. A lazulások megakadályozását különféle csavarbiztosításokkal érhetjük el. A következőkben néhány gyakrabban alkalmazott, biztosító elemmel ellátott csavarbiztosítást mutatunk be.

A 6.10. ábra a legegyszerűbb, kétanyás (ellenanyás) csavarbiztosítási módot mutatja be.

6.10. ábra

Egyszerű és nagyon elterjedt csavarbiztosítási mód a rugós alátét használata. A rugós alátét rugóacélból készült felhasított gyűrű, amelynek kemény élei a csavaranya oldódásakor belevágódnak az alatta levő anyagba, és így akadályozzák az anya elfordulását. Hátránya, hogy a kötést nem lehet gyakran oldani roncsolás mentesen. A 6.11. ábra a csavarkötést és a rugós alátétet mutatja. (A rugós alátét élei beszerelés előtti állapotban nincsenek egy síkban.)

A csavarfej, vagy a csavaranya alá elhelyezett alátétlemez felhajlításával is meg lehet akadályozni a csavar vagy a csavaranya elfordulását (6.12. ábra). (Az alátétlemez vastagsága, a csavar méretétől függően, 0,5-1.5 mm.) Az alátétlemez alakja lehet kör, illetve téglalap.

6.11. ábra
6.12. ábra

Gyakran alkalmazott megoldás a sasszeggel történő csavarbiztosítás, amelyet legtöbbször koronás anyával együtt alkalmaznak. A 6.13. ábrán a csavarkötést és annak elemeit láthatjuk. A koronás anya M10 méretig a normálisnál magasabb anya, amelyen hat darab sugárirányú horony van. Az ennél nagyobb méretű anyán egy hengeres toldaton alakítják ki a hornyokat.

6.13. ábra

Legtöbbször gördülőcsapágyak megtámasztására használják a csapágyanyát, amelyet fogazott biztosítólemezzel rögzítenek. A biztosítólemez belső fogát a tengelyen levő horonyba, a külső fogainak egyikét az anya valamelyik hornyába belehajlítják (6.14. ábra).

6.14. ábra
6.1. Gyakorló kérdések és feladatok

1. Tanulmányozza az alábbi ábrát és próbálja megválaszolni a hozzá tartozó kérdéseket!

(A válaszokat nem adjuk meg, ezért ha valamely kérdésre Ön nem érzi kielégítőnek a tudását, kérjük ismételje át az anyagot!)

Közvetlen csavarkötés:

a) Hány darab alkatrész látható a szemléltető rajzon?
b) Soroljuk fel a szabványos alkatrészeket!
c) Mit jelent a menet jelképes ábrázolása?
d) Mit jelent az anyamenet névleges átmérője?
e) Mit jelent az anyamenet magátmérője?
f) Hogyan találkozik a rajzon az orsó és anyamenet mérete?
g) Mit jelent a menetemelkedés fogalma?
h) Az összeállítási rajzon melyik alkatrész van nézetben és miért?

2. Tanulmányozza az alábbi ábrát és próbálja megválaszolni a hozzá tartozó kérdéseket!

(A válaszokat nem adjuk meg, ezért ha valamely kérdésre Ön nem érzi kielégítőnek a tudását, kérjük ismételje át az anyagot!)

Közvetett csavarkötés:

a) Hány darab alkatrész látható a szemléltető rajzon?
b) Nevezzük meg az egyes tételeket!
c) Soroljuk fel a szabványos alkatrészeket!
d) Milyen elemeket tartalmaz a csavar megnevezése?
e) Mit jelent például az M12 méretelőírás?
f) Milyen geometriai formák határozzák meg a csavarfejet?
g) Milyen menetjellemző határozza meg a csavarfej méreteit?
h) Mekkora a csavarfej magassága a névleges átmérő függvényében?
i) Mekkora a csavarfej csúcstávolsága a névleges átmérő függvényében?
j) Mit jelent a laptávolság fogalma?
k) Mit jelent az 1x45° éltompítás a csavarszár végén?
l) Milyen menetjellemző határozza meg a csavaranya méreteit?
m) Milyen azonosság van a csavarfej és a csavaranya között?
n) Mekkora a csavaranya magassága a menet névleges átmérőjének függvényében?
o) Hogy nevezzük a 4-es tételszámú alkatrészt?
p) Mi a szerepe ennek az alkatrésznek a csavarkötésben?
q) Milyen műveleti sorrenddel végezzük a csavarkötés összeszerelését?
r) Az összeállítási rajzon melyik alkatrész van nézetben?
s) Az összeállítási rajzon melyik alkatrész van metszetben?

3. Tanulmányozza az alábbi ábrát és próbálja megválaszolni a hozzá tartozó kérdéseket!

(A válaszokat nem adjuk meg, ezért ha valamely kérdésre Ön nem érzi kielégítőnek a tudását, kérjük ismételje át az anyagot!)

Csavarkötés ászokcsavarral

a) Hány darab alkatrész látható a szemléltető rajzon?
b) Nevezzük meg az egyes tételeket!
c) Soroljuk fel a szabványos alkatrészeket!
d) Mi jellemzi az ászokcsavart?
e) Jobbos menet van az ászokcsavar mindkét végén?
f) Feltétlenül szükség van az alátétre a koronás anya alatt?
g) Mit jelent az ászokcsavar becsavarási hossza?
h) Hogyan függ a becsavarási hossz a különböző anyagminőségektől?
j) Találkozhatunk más kialakítású ászokcsavarral is?

4. Rajzoljon csavarkötést 2 db lemez összefogására hatlapfejű csavar, hatlapú anya és rugós alátét felhasználásával!

Megoldás:

5. Rajzoljon kétanyás csavarbiztosítást!

Megoldás:

Önellenőrző kérdések és feladatok

1. Egy hatlapfejű csavar szabványos méretmegadása a következő:

Hatlapfejű csavar MSZ EN 24014 M24x85-8.8-A

Mit jelentenek a következő elemek a megnevezésben? Jelölje a helyes választ!

a) M24
a menetprofil betűjele és a menetes rész hossza,
a menetprofil betűjele és a csavar névleges átmérője,
a menetprofil betűjele és a csavar menetemelkedése.
b) 8.8
az első szám a csavar szakítószilárdságának század része N/mm2-ben, a két szám szorzata pedig a folyáshatár tizede, ugyancsak N/mm2-ben.
az első szám a csavar folyáshatárának század része N/mm2-ben, a két szám szorzata pedig a szakítószilárdság tizede, ugyancsak N/mm2-ben.
az első szám a csavar szakítószilárdságának század része N/mm2-ben, a második szám pedig a szakítószilárdság és a folyáshatár hányadosának tízszerese, ugyancsak N/mm2-ben.
2. Az alábbi ábrán látható csavaranyák közül melyik a koronás anya? Jelölje a helyes választ!
a bal oldali,
a jobb oldali,
mindkettő.
3. A csavaranyák szilárdságát, ill. anyagminőségét a csavarokhoz hasonlóan számmal jelöljük. Pl.: 4, 5, 6 ...
Mit takar ez a szám? Jelölje a helyes választ!
Ez a szám az anyában levő ötvözők számát adja meg.
A csavaranya anyagminőségi jelében szereplő szám a vizsgálati feszültség (N/mm2) értékének századrésze.
A csavaranya anyagminőségi jelében szereplő szám a folyáshatár (N/mm2) értékének századrésze.
4. A csavarkötések kilazulásának megakadályozását különböző módon érhetjük el.
Az alábbiakban felsoroltunk néhány csavarbiztosítási módot. Jelölje be közülük az, amelyet leginkább gördülőcsapágyak megtámasztására használunk!
kétanyás csavarbiztosítás
csavarbiztosítás koronás anyával, sasszeggel
hornyos anya fogazott biztosítólemezzel