Gewindeprofile – Bestimmungsgrößen am Gewinde
Im heutigen Beitrag wollen wir uns genauer mit den Gewindeprofilen befassen. Hauptaugenmerk liegt auf dem Außendurchmesser, dem Kerndurchmesser, dem Flankendurchmesser.
Die Bestimmungsgrößen der Durchmesser an einem Gewinde
Ein Gewinde wird wesentlich durch folgende Durchmesser-Größen bestimmt:
Außendurchmesser:
Der Außendurchmesser (d, D) ist der größte Durchmesser an einem Gewinde. Die Bezeichnung eines Gewindes richtet sich nach dem Außendurchmesser. Deshalb wird er auch Nenndurchmesser genannt. Es ist der Durchmesser eines “imaginären” Zylinders, der die Profilspitzen eines Außengewindes und die Gewindetäler eines Innengewindes umschließt.
Kerndurchmesser:
Der Kerndurchmesser (d3, D3) ist der kleinste Durchmesser an einem Gewinde. Es ist der Durchmesser eines “imaginären” Zylinders (Innenzylinder), der die Profilspitzen eines Innengewindes oder die Profiltäler eines Außengewindes ausschließt.
Flankendurchmesser:
Der Flankendurchmesser (d2, D2) liegt mittig zwischen dem Außendurchmesser und dem Kerndurchmesser. Er wird unter anderem zur Bestimmung des Steigungswinkels eines Gewindes benötigt. Es ist der Durchmesser eines “imaginären” Zylinders (Flankenzylinder), dessen Zylinderfläche das Gewindeprofil so durchschneidet, dass die Breite der dadurch ausgeschnittenen Profil-Täler und -Spitzen gleich groß ist.
Der Steigungswinkel eines Gewindes läßt sich aus folgender Formel herleiten:
Tan α = P / d2 x π .
Die Mindestmaße und Höchstmaße der Außendurchmesser, der Flankendurchmesser und der Kerndurchmesser sind in der Tabelle der Grenzmaße der DIN 13 – 20 festgelegt. Die Grenzmaße sind jeweils für die gängigen Toleranzklassen aufgeführt.
Die Bestimmungsgrößen der Winkel an einem Gewinde:
Der Profilwinkel β und der Steigungswinkel π bestimmen die geometrische Form des Gewindes. Der Steigungswinkel eines Gewindes läßt sich aus folgender Formel herleiten: Tan α = P / d2 x π .
Die Größe des Flankenwinkels bestimmt den Einsatzzweck des Gewindes. Befestigungsgewinde haben einen größeren, Bewegungsgewinde einen kleineren Spitzenwinkel. Die Form folgt also auch hier der Funktion. Im Prinzip haben Gewinde drei Aufgaben: sie verbinden (Schraube und Mutter ), sie bewegen ( Spindel beim Schraubstock) und sie ” verstärken ” Kräfte ( Wagenheber, Weinpresse). Schauen wir uns jetzt mal einige typische Gewindeprofile an :
Hier sehen Sie das Gewindeprofil eines Sägegewindes:
Spitzgewinde haben einen Flankenwinkel von 60° (metrisch) bzw. 55 Grad (Whitworth) und werden als Befestigungsgewinde genutzt. Sie sollen Muttern und Schrauben fest verspannen. Sie haben einen großen Flankenwinkel und einen kleinen Steigungswinkel. Dadurch ergibt sich eine größere Reibung.
Trapezgewinde besitzen einen Flankenwinkel von 30 Grad und werden als Bewegungsgewinde verwendet. Sie setzen eine drehende Bewegung in einer geradlinigen Bewegung um.
Sägengewinde verfügen über einen Flankenwinkel von 33° und ein asymmetrisches Gewindeprofil. Deshalb werden sie dort eingesetzt, wo einseitig eine hohe Belastung entsteht.
Eine Aufzählung der wichtigsten Gewindearten, die Sie kennen sollten – finden Sie hier: 13 Gewindearten.
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