Podložka patří k nejjednodušším součástem šroubového spoje. Přesto není jen kusem kovu, který se automaticky přidává pod každý šroub nebo matici. Podle svého provedení může rozložit zatížení na větší plochu, chránit povrch spojovaných dílů, zajišťovat součásti v požadované poloze nebo plnit další funkce.
Ne každý spoj ale podložku potřebuje a stejně tak není jedno, jaký typ podložky použijete. Jiná podložka se hodí pod běžný šroub v ocelové konstrukci a jiná například při spojování měkčích materiálů. V tomto článku se proto podíváme na nejběžnější typy podložek, jejich použití a základní pravidla výběru.
O jakém zboží se dnes budeme bavit?
Co se v článku dozvíte
- K čemu slouží podložka ve šroubovém spoji
- Kdy je vhodné podložku použít
- Jaké jsou nejběžnější typy podložek
- Jak zvolit správnou velikost
- Jak vybrat materiál a povrchovou úpravu
- Kdy podložka proti povolení šroubu nestačí
K čemu slouží podložka
Podložky mohou ve šroubových a dalších spojích plnit různé funkce podle svého provedení. Jednou z nejčastějších funkcí je rozložení síly od hlavy šroubu nebo matice na větší plochu. To pomáhá snížit místní tlak na spojovaný materiál a může zabránit jeho promáčknutí nebo jinému poškození.
Tato funkce je důležitá zejména u měkčích nebo tenčích materiálů, kde by se hlava šroubu či matice mohla do povrchu zatlačit. Podložka může zároveň chránit povrch dílu před poškozením při utahování.
Jiné typy podložek slouží například k zajištění součástí, vymezení potřebné vzdálenosti mezi díly, zvýšení odporu proti povolení spoje nebo utěsnění. Proto je při výběru důležitý nejen správný rozměr, ale především funkce, kterou má podložka ve spoji plnit.
Jaké typy podložek se používají
Podložek existuje celá řada a jejich konstrukce odpovídá různým způsobům použití. Mezi nejběžnější patří:
Ploché podložky
Klasické ploché podložky se používají především k rozložení zatížení pod hlavou šroubu nebo maticí a k ochraně povrchu spojovaného dílu.
Jednotlivá provedení se liší také vnějším průměrem. Podložky s velkým vnějším průměrem, například DIN 9021, rozkládají zatížení na větší plochu a mohou být vhodné například při spojování tenčích nebo měkčích materiálů.
Pružné podložky
Pružné podložky, často označované jako pérovky, mají přerušený a mírně stočený tvar. Tradičně se používají jako prvek proti samovolnému povolování šroubových spojů.
Je ale důležité počítat s tím, že jejich účinnost závisí na konkrétních podmínkách spoje. Zejména u spojů vystavených vibracím nebo dynamickému zatížení nemusí běžná pružná podložka představovat dostatečné zajištění.
Ozubené (vějířové) podložky
Ozubené neboli vějířové podložky mají po obvodu zuby, které se při dotažení opírají do styčných ploch. Používají se tam, kde je požadováno zvýšení odporu proti pootočení, případně vytvoření elektricky vodivého kontaktu mezi součástmi.
Existují varianty s vnitřním i vnějším ozubením a vhodné provedení závisí na konkrétním spoji.
Napínací podložky
Napínací podložky využívají svou pružnost k udržování předpětí ve spoji a mohou pomáhat vyrovnávat změny zatížení nebo drobné změny rozměrů spojovaných částí. Používají se proto v aplikacích, kde je potřeba zachovat požadované napětí spoje i při provozním namáhání.
Pojistné podložky a pojistné kroužky
Pojistné podložky a kroužky slouží k mechanickému zajištění součástí v požadované poloze. Podle konkrétního provedení se mohou používat například na hřídelích nebo v dalších spojích, kde je potřeba zabránit nežádoucímu posunu součásti. Mezi tato provedení patří například pojistné podložky pro hřídele DIN 6799.
Distanční podložky
Distanční podložky slouží k vymezení požadované vzdálenosti nebo mezery mezi jednotlivými součástmi. Uplatňují se tedy tam, kde je potřeba zajistit jejich správnou vzájemnou polohu nebo vytvořit přesně definovaný odstup.
Podložky s gumou
Podložky s gumou kombinují kovovou podložku s pryžovou částí. Používají se tam, kde má podložka vedle mechanické funkce pomoci také s utěsněním nebo ochranou styčné plochy.
Jak vybrat správnou velikost podložky
Velikost podložky se běžně volí podle jmenovitého průměru závitu šroubu. Pokud tedy používáte šroub M8, hledáte podložku určenou pro M8, u šroubu M12 podložku pro M12 a podobně.
To ale neznamená, že vnitřní průměr podložky bude přesně 8 nebo 12 mm. Otvor musí být o něco větší, aby bylo možné podložku na šroub bez problémů nasadit. Konkrétní rozměry vnitřního otvoru, vnějšího průměru i tloušťky stanovuje příslušná norma.
Při výběru je zároveň potřeba zvážit velikost plochy, na kterou se má zatížení přenášet. U měkkého nebo tenkého podkladu může být vhodnější podložka se zvětšeným vnějším průměrem než běžná plochá podložka stejné jmenovité velikosti.
Záleží také na materiálu podložky
Stejně jako u šroubů a matic je potřeba řešit také materiál a povrchovou úpravu podložky. V jednom spoji by měly být jednotlivé prvky zvoleny s ohledem na prostředí, mechanické požadavky a vzájemnou materiálovou kompatibilitu.
U běžných aplikací se používají například ocelové podložky s vhodnou povrchovou úpravou. Pro prostředí s vyššími požadavky na korozní odolnost lze zvolit nerezové podložky, například z materiálu A2 nebo A4.
Nevhodná kombinace různých kovů může ve vlhkém prostředí přispět ke vzniku galvanické koroze. Proto není dobré vybírat podložku pouze podle rozměru a ostatní vlastnosti ignorovat.
Podložka automaticky nezabrání povolení šroubu
Častým důvodem použití některých typů podložek je snaha zabránit samovolnému povolení spoje. Samotná přítomnost podložky ale ještě neznamená, že je spoj proti povolení spolehlivě zajištěný.
Zejména při vibracích, rázech nebo proměnlivém zatížení je potřeba zvolit způsob zajištění podle konkrétních provozních podmínek. Vedle pojistných podložek mohou připadat v úvahu například samojistné matice, mechanické zajištění nebo další konstrukční řešení.
Při návrhu namáhaného spoje proto není vhodné vycházet pouze z jednoduchého pravidla „dám tam pérovku a šroub se nepovolí“.
Na co se při výběru podložky zaměřit
Před výběrem je dobré si ujasnit několik základních věcí:
- jaký průměr šroubu používáte,
- jakou funkci má podložka ve spoji plnit,
- z jakého materiálu jsou spojované díly,
- jak velkou plochu potřebujete pro přenos zatížení,
- v jakém prostředí bude spoj používán,
- zda je potřeba řešit zajištění proti povolení,
- zda konstrukce nebo norma předepisuje konkrétní typ podložky.
Teprve podle těchto požadavků má smysl vybírat konkrétní rozměr, provedení, materiál a povrchovou úpravu.
Kdy podložku nepotřebujete
Podložka nemusí být součástí každého šroubového spoje. U některých spojů poskytuje hlava šroubu nebo matice dostatečnou dosedací plochu sama o sobě. Existují také šrouby a matice s přírubou, která rozkládá zatížení na větší plochu a v některých aplikacích tak může nahradit samostatnou plochou podložku.
Rozhodující je vždy konstrukce celého spoje a požadavky, které musí splňovat. Pokud technická dokumentace nebo příslušná norma stanovuje konkrétní provedení spoje, je potřeba se jím řídit.
Potřebujete vybrat vhodný spojovací materiál?
Správně zvolený šroub, matice i podložka by měly fungovat jako jeden celek. Pokud si nejste jistí vhodným typem, rozměrem, materiálem nebo povrchovou úpravou spojovacího materiálu, obraťte se na nás. Pomůžeme vám vybrat řešení odpovídající konkrétnímu použití.
FAQ
Musí být pod každým šroubem podložka?
Ne. Potřeba podložky závisí na konstrukci spoje, materiálu spojovaných dílů a požadované funkci. V některých spojích není samostatná podložka potřeba.
Jakou podložku použít pro šroub M8?
Pro šroub M8 se volí podložka jmenovité velikosti M8. Její skutečný vnitřní průměr je o něco větší než 8 mm, aby ji bylo možné na šroub nasadit. Přesné rozměry závisí na konkrétním typu a normě podložky.
Kdy použít podložku se zvětšeným průměrem?
Hodí se tam, kde je potřeba rozložit zatížení na větší plochu, například u tenkých plechů, dřeva nebo některých plastových dílů.
Zabrání pérová podložka povolení šroubu?
Ne ve všech případech. Účinnost závisí na konstrukci spoje a způsobu zatížení. U spojů vystavených výrazným vibracím nebo dynamickému namáhání může být potřeba jiné nebo účinnější zajištění.
Má být podložka pod hlavou šroubu, nebo pod maticí?
Záleží na konstrukci spoje a na tom, kde je potřeba rozložit zatížení nebo chránit povrch. Podložka může být použita pod maticí, pod hlavou šroubu nebo na obou stranách spoje.
autor:
Jan Matějka
Spolumajitel a jednatel společností AKROS
Jan je absolventem procesního inženýrství na ČVUT v Praze. Svou profesní dráhu ve společnosti AKROS spojil s jejím rozvojem již v roce 2009. Za dalších 9 let, v roce 2018, vstoupil odkoupením podílu firmy do vlastnické struktury.
Dnes jako jednatel kombinuje své technické vzdělání s dlouholetou praxí v oboru. Věnuje se aktivnímu řízení chodu společností a dohlíží na to, aby AKROS zůstal synonymem pro kvalitu a odbornost, na které si zakládá už od svého nástupu.