Tekst źródłowy strony Gwint

{{inne znaczenia|elementu mechanicznego|[[Gwint: Wiedźmińska gra karciana]]}}
'''Gwint''' ({{w języku|de|Gewinde}}) – [[Linia śrubowa|śrubowe]] nacięcie na [[powierzchnia walcowa|powierzchni walcowej]] lub [[powierzchnia stożkowa|stożkowej]], zewnętrznej lub wewnętrznej. Komplementarne gwinty wewnętrzny i zewnętrzny mają tak dobrany kształt, że pasują do siebie. [[Ruch obrotowy]] elementu z gwintem zewnętrznym powoduje przesuwanie się tego elementu względem elementu z gwintem wewnętrznym. Gwint może być interpretowany jako [[równia pochyła]] nawinięta na powierzchnię walcową. Dlatego też [[śruba (złącze)|śrubę]] zalicza się wraz z równią pochyłą do [[maszyny proste|maszyn prostych]].

== Klasyfikacja gwintów ==
[[Plik:Gwinty-diagram.png|thumb|200px|Różne rodzaje gwintów]]
Istnieje wiele rodzajów i parametrów gwintów<ref name="Blog Narzędziowy – Artykuły Techniczne" /><ref name="Połączenia gwintowe" />
* Ze względu na kierunek nacięcia – [[gwint prawy|prawy]] i [[gwint lewy|lewy]].
* Ze względu na przeznaczenie:
** [[gwint pociągowy]] – stosowany do zamiany ruchu obrotowego na postępowy,
** [[gwint złączny]] – stosowany do [[Połączenie gwintowe|połączeń gwintowych]], zaliczanych do rozłącznych, kształtowych połączeń spoczynkowych elementów.
* Ze względu na stosowany system miar wyróżnia się:
** gwint metryczny – parametry gwintu podawane są w milimetrach, szczególną klasą tych gwintów są znormalizowane gwinty zwane [[gwint metryczny|gwintami metrycznymi]],
** gwint calowy – parametry gwintu podawane są w calach, szczególną klasą tych gwintów są znormalizowane gwinty zwane gwintami calowymi.
* Ze względu na umiejscowienie: 
** gwint zewnętrzny,
** gwint wewnętrzny.
* Ze względu na pochylenie płaszczyzny gwintu:
** walcowe – nacięty na powierzchni bocznej walca,
** stożkowe – nacięty na fragmencie powierzchni bocznej stożka. 
* Ze względu na kształt zarysu gwintu:
** trójkątne,
** prostokątne,
** trapezowe – wśród których wyróżnia się gwinty trapezowe symetryczne i trapezowe niesymetryczne,
** okrągłe.
* Ze względu na krotność zwojów: 
** jednokrotne – pojedyncze,
** wielokrotne – dwukrotne, trzykrotne itd.
* Ze względu na podziałkę gwintu, w znormalizowanych gwintach, wyróżnia się: 
** gwint normalny,
** [[gwint drobnozwojny]],
** [[gwint grubozwojowy]].

Gwinty, w zależności od rodzaju (zewnętrzny, wewnętrzny) oraz średnicy, umiejscowienia i wielkości serii, wykonuje się różnymi metodami. Najpopularniejszymi narzędziami do nacinania gwintów są [[gwintownik]]i i [[narzynka|narzynki]]. Poza tym gwinty wykonuje przy użyciu [[nóż tokarski|noży tokarskich]], [[frez]]ów, [[głowica gwinciarska|głowic gwinciarskich]], czy np. w procesie odlewania. Gwinty zewnętrzne wykonywane seryjne, np. na śrubach, gwintuje się poprzez walcowanie.

== Parametry gwintu ==
[[Plik:Screw thread geometry-diagr.png|thumb|350px|Zarys gwintu metrycznego]]
Podstawowymi parametrami gwintu są<ref name="Metrologia wielkości geometrycznych" />
* [[średnica]] nominalna gwintu zewnętrznego '''''d''''' lub wewnętrznego '''''D''''';  
* średnica podziałowa gwintu zewnętrznego '''''d''<sub>2</sub>''' lub wewnętrznego '''''D''<sub>2</sub>''' – średnica walca podziałowego, którego oś pokrywa się z osią gwintu, a powierzchnia boczna przecina zarys gwintu w taki sposób, że szerokość występu i bruzdy są sobie równe;
* podziałka gwintu – odległość pomiędzy kolejnymi wierzchołkami gwintu w przekroju wzdłużnym;
* skok gwintu '''''P''''' – przesunięcie osiowe po jednym obrocie śruby; wielokrotność podziałki jeżeli gwint nie jest jednokrotny;
* zaokrąglenie szczytu i dna bruzdy gwintu '''''R''''' – w gwintach trójkątnych unika się pozostawiania ostrych krawędzi szczytu gwintu, jak i bruzdy gwintu, gdyż powoduje to spiętrzenie naprężeń w obszarze [[Zjawisko karbu|karbu]]. Promień '''''R''''' typowo wynosi około jedną dziesiątą część skoku gwintu.

Gwinty są opisywane przez różne jednostki normalizacyjne. Oznaczenia gwintów mają różnoraką postać.
Szeroko stosowanym rodzajem gwintu jest ''[[Gwint metryczny]]'', którego średnica w milimetrach jest typoszeregiem liczb naturalnych lub ich ułamków dziesiętnych. Zgodnie z tym gwint metryczny koduje się '''Mn''', gdzie n to średnica gwintu w milimetrach np. M5, M20. W gwintach, w których skok '''P''' jest inny niż przyjęty za nominalny, dodatkowo specyfikuje się ten parametr w kodzie gwintu metrycznego, np. '''M20×2''' (gwint metryczny o średnicy d = 20 mm i skoku P = 2 mm).

== Oznaczenia rodzajów gwintów ==
Wybrane oznaczenia rodzajów gwintów<ref name="metalpolkonin.pl" />
* '''M''' – gwint metryczny zwykły, o zarysie trójkątnym o kącie 60 stopni,
* '''MF''' – gwint metryczny drobnozwojny z kątem 60 stopni,
* '''UNC''' – gwint calowy, zunifikowany, zwykły,
* '''UNF''' – gwint calowy, zunifikowany, drobnozwojny, posiadający zarys trójkątny i kąt 60 stopni,
* '''UNEF''' – gwint calowy, zunifikowany,  drobnozwojny, stosowany przy krótkich gwintach oraz cienkiej ścianie rur, 
* '''UN''' – gwinty zunifikowane o skoku uprzywilejowanym,
* '''UNS''' – gwinty zunifikowane posiadający specjalne średnice i podziałki gwintu,
* '''ACME''' – gwint amerykański trapezowy symetryczny o ogólnym zastosowaniu,
* '''G''' (lub BSPP) – gwint rurowy walcowy, posiada zarys trójkątny 55 stopni, 
* '''Rp''' – gwint rurowy, walcowy wewnętrzny,
* '''Rc''' – gwint rurowy, stożkowy, wewnętrzny,
* '''NPT''' – gwint rurowy Briggsa, stożkowy, posiadający zbieżność 1:16,
* '''BSW''' – gwint calowy Whitwortha, zwykły o trójkątnym walcowym zarysie i kącie 55 stopni, 
* '''BSF''' – gwint calowy Whitwortha, drobnozwojny,
* '''E''' – gwint Edisona, elektrotechniczny,
* '''Tr''' – gwint trapezowy symetryczny, przeznaczony do stosowania w połączeniach ruchomych, występujących w urządzeniach przenoszących duże obciążenia,
* '''NC''' – gwint specjalny elektroinstalacyjny stosowany w rurach stalowych i instalacjach elektrycznych, 
* '''Pg''' – gwint specjalny instalacyjny (z [[język niemiecki|j. niemieckiego]] „{{K|de|Panzergewinde}}”), pancerny, przeznaczony do instalacji elektrycznych, 
* '''R''' (lub BSPT) – gwint rurowy, stożkowy, zewnętrzny,
* '''Rd''' – gwint okrągły, charakteryzuje się wysoką wytrzymałością statyczną oraz zmęczeniową, 
* '''RW, FG''' – gwint rowerowy,
* '''S''' – gwint trapezowy metryczny, występują one np. w śrubach pociągowych, we wrzecionach zaworów oraz w śrubach urządzeń dźwigowych, 
* '''Ven, Vg''' – gwint wentylowy, stosowane są w zaworach zwulkanizowanych,
* '''W''' – gwint stożkowy do zaworów gazowych,

== Gwinty calowe ==
W Polsce i innych krajach stosujących [[układ SI|system metryczny]] najczęściej stosowane są gwinty o średnicach będących całkowitą wielokrotnością milimetra. Są jednak dziedziny, w których dominują gwinty calowe. W [[hydraulika|hydraulice]] i instalatorstwie gazowym stosuje się gwinty calowe Whitwortha „W” oraz gazowe rurowe walcowe „G”. Oznaczenie tych gwintów najczęściej składa się ze średnicy w calach i liczby zwojów gwintu na cal np. W 1/2˝ × 14 lub W 1/2˝-14. Przy czym dla gwintów „W” jest to [[średnica]] zewnętrzna gwintu, natomiast dla gwintów „G” jest to średnica wewnętrzna rury (wymiary są analogiczne jak gwintów „R”). Gwinty calowe stosowano jeszcze do niedawna w produkcji licencyjnego [[ciągnik]]a [[Massey Ferguson|Massey-Fergusson]]. W [[wiertarka]]ch elektrycznych ręcznych mocowanie uchwytu wiertarskiego gwintem UNF 1/2˝ × 20 (czyli średnica zewnętrzna 1/2˝ oraz 20 zwojów na cal) wyparło stosowane wcześniej osadzenie na [[Stożek Morse’a|stożku Morse’a]]. W fotografii, do mocowania stopki aparatu fotograficznego na statywie, stosuje się śruby o gwincie UNC 1/4˝-20.

== Obliczenia gwintu ==
=== Sprawność gwintu ===
Przy zmianie ruchu obrotowego na postępowy: <math>\eta = \frac{L_u}{L_w} = \frac{Q \cdot P_h}{2 \pi \cdot M_s} = \frac{tg(\gamma)}{tg(\gamma + \rho')},</math>

przy zmianie ruchu postępowego na obrotowy: <math>\eta = \frac{L_u}{L_w} = \frac{2 \pi \cdot M_s}{Q \cdot P_h} = \frac{tg(\gamma - \rho')}{tg(\gamma)},</math>

{|
|width="300px" valign="top"|
gdzie:
* <math>\eta</math> – [[sprawność]]
* <math>L_u</math> – [[Praca (fizyka)|praca]] uzyskana
* <math>L_w</math> – [[Praca (fizyka)|praca]] włożona
* <math>Q</math> – [[siła]] osiowa
* <math>P_h</math> – [[Przemieszczenie (fizyka)|przesunięcie]]
* <math>M_s</math> – [[moment skręcający]]

|
<br />
* <math>\gamma = \arctan \frac{P}{\pi \cdot d_2}</math> – kąt wzniosu gwintu<ref name="Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych" />
* <math>P</math> – skok gwintu
* <math>d_2</math> – średnica podziałowa gwintu
* <math>\rho' = \arctan\frac{\mu}{\cos( \alpha /2)}</math> – pozorny kąt tarcia<ref name="Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych" />
* <math>\mu</math> – współczynnik tarcia
* <math>\alpha /2</math> – półkąt zarysu gwintu
|}

=== Długość robocza gwintu ===
Minimalna długość gwintu przenosząca obciążenie [[siła|siłą]] <math>F</math> wynosi: <math>H = \frac{20F \cdot P}{\pi (d^2 - D_1^2) k_c},</math>

gdzie:
* <math>H</math> – długość robocza gwintu,
* <math>F</math> – [[siła]] osiowa,
* <math>P</math> – podziałka gwintu,
* <math>d</math> – średnica śruby,
* <math>D_1</math> – średnica otworu nakrętki,
* <math>k_c</math> – naprężenie dopuszczalne na ściskanie.

=== Średnica rdzenia śruby ===
Minimalna średnica rdzenia śruby przenosząca obciążenie <math>F</math> wynosi: <math>d_3 = 1{,}15 \cdot \sqrt\frac{F}{k_r},</math>

gdzie:
* <math>d_3</math> – średnica rdzenia śruby,
* <math>F</math> – [[siła]] osiowa,
* <math>k_r</math> – naprężenie dopuszczalne na rozciąganie.

== Zobacz też ==
{{Commonscat|Screw threads}}
{{Wikisłownik|gwint}}
* [[gwintowanie]]

== Przypisy ==
<references>
<ref name="Blog Narzędziowy – Artykuły Techniczne">{{Cytuj |autor = |tytuł = Jakie są rodzaje gwintów – klasyfikacja |data = 2017-07-28 |data dostępu = 2024-04-13 |opublikowany = Blog Narzędziowy – Artykuły Techniczne |url = https://blog-cnc.pl/jakie-sa-rodzaje-gwintow-klasyfikacja/ |język = pl}}</ref>
<ref name="Połączenia gwintowe">{{Cytuj | tytuł = Połączenia gwintowe | url = https://enauczanie.pg.edu.pl/moodle/pluginfile.php/959545/mod_resource/content/2/1_05_polaczenia%20gwintowe%202021%2003%2017.pdf | data dostępu = 2024-04-13}}</ref>
<ref name="Metrologia wielkości geometrycznych">{{Cytuj |tytuł = Metrologia wielkości geometrycznych |autor = W. Jakubiec;J. Malinowski |data = 1989 |wydawca = WNT |s = 377-378}}</ref>
<ref name="metalpolkonin.pl">{{Cytuj| tytuł = Katalog Fanar |rozdział = Informacje techniczne – rodzaje gwintów |wydawca = Fanar |url = http://www.metalpolkonin.pl/pdf/rodzaje_gwintownikow.pdf| data dostępu = 2024-04-24 |s = 251-252}}</ref>
<ref name="Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych">{{Cytuj |tytuł = Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych |data = 1996 |isbn = 83-204-1982-4 |miejsce = Warszawa |wydawca = WNT |s = 279}}</ref>
</references>

== Linki zewnętrzne ==
* [http://www.obliczenia.icad.pl/gwinty/ Wymiary i tolerancje gwintów] {{lang|pl}}
* [https://artykulytechniczne.pl/blog/jakie-sa-rodzaje-gwintow-klasyfikacja/ Jakie są rodzaje gwintów – Blog narzędziowy] 

{{Rodzaje gwintów}}

{{Kontrola autorytatywna}}

[[Kategoria:Gwinty| ]]