Ontwerpbeschouwingen voor betrouwbare schroefverbindingen
 
Spoed P, tophoek 60, flankdiameter d2=D2, buitendiameter van de buitendraad d,  kerndiameter van de buitendraad d3, hoogte van de basisdriehoek H.
 
 

Wanneer de schroefverbinding bestaat uit een schroef en een moer van dezelfde sterkteklasse dan is controle van de afschuifsterkte overbodig omdat de moerhoogte (0.8d) zodanig gestandaardiseerd is dat de schroef zal bezwijken voordat de schroefdraad afgeschoven wordt. Bij een schroef in combinatie met een lage moer (0.5d) zal afschuiving van de schroefdraad optreden voordat de schroef zal breken.

Voor de afschuifsterkte van de schroefdraad volgt: Fshear ≥ At Rm. De afschuifsterkte volgt dus uit het product van de spanningsdoorsnede At en de treksterkte Rm, voor een schroefdraadlengte gelijk aan die van een standaard moerhoogte, voor een materiaal met dezelfde τ/Rm verhouding.

Een veel gebruikte vuistformule voor de afschuifsterkte van schroefdraad is:
F=τ Ath waarin Ath=0.5πd0L0. Substitutie van F=At Rm levert At/Ath=τ/Rm. Invullen van At, d0 en de effectieve schroefdraadlengte bij standaard moerhoogte L0=0.75d levert At/Ath=τ/Rm=0.58. Conclusie: Met τ=0.58Rm en Fshear=At Rm volgt de standaard moerhoogte uit de vuistformule.

Een nauwkeurig gefabriceerd tapgat zal door de betere maatvoering van de schroefdraad en de grotere afschuifdiameter (interne draad) in een hogere afschuifsterkte resulteren waardoor een hogere veiligheidsfactor wordt verkregen.

Maximale schroefdraadlengte: In tapgaten aangebracht in een materiaal met een relatief lage sterkte, waarbij de benodigde schroefdraadlengte groter is dan 2d, bestaat de kans dat de eerste gang van de schroefdraad het eerst zal afschuiven en na elkaar de volgende gangen zullen afschuiven. Dit kan soms uren duren voordat de volledige draad afschuift waardoor de schroefverbinding in orde lijkt na het aanhalen maar tijdens bedrijf alsnog faalt. Dit probleem kan worden ondervangen door het toepassen van een inzetdraad (helicoil).

De afschuifsterkte van metrisch fijn draad is hoger dan standaard metrisch draad (ongeveer 6%) als gevolg van de net wat grotere diameter d0.
 

www.tribologie.nl