Warum starten die meisten Standard-Schraubengewinde einfach?

Bei der Betrachtung von Thread-Beschreibungen ist eine der grundlegenden Eigenschaften immer die Anzahl der Thread-Starts.

Soweit ich das beurteilen konnte, handelt es sich bei allen wichtigen Standard-Schraubengewinden um Single-Start-Gewinde. Das beinhaltet:

• Einheitlicher Standard (UNC usw.)
• Nationales Rohrgewinde (NPT, NPS)
• Britischer Standard

Ich habe nur einen Standard-Thread gefunden, der auch mehrfach gestartet werden kann: ACME .

Was sind die Gründe, warum Single-Start-Threads so häufig und Multiple-Start-Threads selten sind? Ich interessiere mich speziell für Schrauben und andere Befestigungselemente.

Wie Dave Tweed betont, ist das Verhältnis von Drehmoment zu Spannung umso geringer, je kleiner der Steigungswinkel ist. Da das wichtige Maß für die Bolzenfestigkeit im Allgemeinen die Spannung im Bolzen ist, möchten wir diese minimale Vorspannung mit möglichst geringem Aufwand erreichen. Angenommen, wir müssen einen bestimmten Scherbereich des Gewindes beibehalten (damit die Gewinde bei vollem Eingriff stärker als der Bolzen sind), wenn wir zwei Starts haben, bedeutet dies, dass wir den Steigungswinkel verdoppeln und die Kraft, die im Schraubenschlüssel zum Festziehen des Befestigungselements erforderlich ist, erheblich erhöhen passend. Für sich genommen ist dies jedoch in praktischen Anwendungen nicht das Ende der Welt, da ein ausreichend großer Drehmomentarm (oder ein Scherschlüssel) die Verwendung eines größeren Motors erforderlich macht.

Das größere Problem ist, dass Bolzengewinde selbsthemmend sein sollen. Das heißt, wir möchten nicht, dass sich die Vorspannung im Bolzen löst. Stellen Sie sich vor, der Bolzen hätte 10 Starts und damit eine sehr steile Spirale für die Gewinde - egal wie stark wir den Bolzen festziehen, die Vorspannung löst den Bolzen sofort, wenn wir den Schraubenschlüssel loslassen. Dies liegt daran, dass der Steigungswinkel so viel Kraft auf die Drehung des Bolzens (oder der Mutter) überträgt, dass die Reibung zwischen Innen- und Außengewinde überwunden werden kann. Dies würde den Bolzen ohne eine externe Verriegelungsvorrichtung nicht sehr effektiv machen. Im Gegensatz dazu werden Standard-Einzelstart-Befestigungselemente häufig vorgespannt (oder einfach fest angezogen) und aufgrund ihres flachen Steigungswinkels als selbsthemmend eingestuft. In Situationen mit hohen Vibrationen oder thermischen Zyklen können zusätzliche Verriegelungselemente verwendet werden.

Aus diesem Grund werden Einzelstartgewinde normalerweise für Befestigungselemente verwendet (Dinge, die sich nicht bewegen sollen), aber Mehrfachstartgewinde sind keine Seltenheit für Leitspindeln (die sich frei bewegen sollen oder eine externe Bremse haben).

Schrauben, die in einem anderen Material ihr eigenes Gegengewinde bilden, haben häufig zwei Startschrauben, da sie einen zusätzlichen Widerstand gegen das Abschrauben von der Kompression und Rauheit des Substrats haben, das sie um die Gewinde verschoben haben. Dies ist bei einigen Blechschrauben und auch bei den meisten Holzschrauben der Fall.

Für jede gegebene Größe des Befestigungselements und jede gegebene Gewindesteigung bietet ein Einzelstartgewinde den größten mechanischen Vorteil in Bezug auf das Drehmoment, das erforderlich ist, um eine gegebene Spannung zu erreichen.

Abgesehen von Acme-Gewinden, die häufig an Leitspindeln für mechanische Bewegungen (z. B. CNC-Maschinen) verwendet werden, sind die einzigen anderen Stellen, an denen ich Mehrfachstartschrauben gesehen habe, selbstschneidende Schrauben, mit denen Kunststoffgehäuse aneinander befestigt werden. Bei solchen Anwendungen ist die Montagegeschwindigkeit wichtiger als die Spannung, die ohnehin durch den Kunststoff begrenzt wird.

Zusätzlich zu den anderen Antworten ist die Herstellung von Single-Start-Gewinden einfacher und daher aus Qualitätssicht einfacher zu kontrollieren. Außerdem werden Mehrfachstartgewinde normalerweise zur Bewegungssteuerung und nicht zum Befestigen verwendet (es sei denn, es handelt sich um spezielle Fälle, wie oben für spezielle Kunststoffbefestigungen und dergleichen beschrieben).

Einzelstart-Threads werden üblicherweise verwendet, da sie einen großen mechanischen Vorteil haben und auch eine selbstsperrende Eigenschaft haben, da diese Eigenschaft in einem Multistart-Thread verloren geht

Vorteile des doppelten Gewindeschneidens: Einfaches Starten und Eliminieren von Quergewinden (dh zufriedene Kunden).

Allgemeine Verwendungen:

• Beliebiger Flaschenverschluss oder Backendeckel
• Catsup-Flaschen
• Zahnpastatuben
• Geteilte Schrauben (Kearneys)
• Endkappen für Blitzlicht
• Jede Baugruppe, die keine hohe Spannung erfordert