Napięcie wstępne i sposoby jego otrzymywania

W przekładniach pociągowych niedopuszczalnym zjawiskiem jest występowanie luzu osiowego. Powoduje on zakłócenia pracy ruchu kulek, a w skrajnych przypadkach może doprowadzić nawet do ich zakleszczenia. Aby otrzymać możliwie najlepszą jakość przesuwu i/oraz obrabianego detalu należy zadbać o kasację luzów osiowych. Rozwiązaniem tego problemu jest wytworzenie napięcia wstępnego, które powoduje wzrost sztywności całej śruby kulowej. Jedyne przypadki, w których nie stosuje się napięcia wstępnego to napędy pionowe lub urządzenia wymagające bardzo małego momentu tarcia. Zazwyczaj stosowana jest wtedy nakrętka pojedyncza.

Napięcie wstępne można regulować w śrubach kulowych:

• wzajemnym położeniem nakrętek w kierunki osiowym przy niezmienionym kącie za pomocą przeróżnych elementów jak np. podkładki czy sprężyny (przekładnie z podwójną nakrętką)
• zmianą kąta położenia nakrętek względem siebie przy niezmienionym położeniu osiowym (również przekładnie z podwójną nakrętką)
• zmiana skoku w przypadku pojedynczych nakrętek
• w przypadku gwintu dwułukowego użycie kulek o zwiększonej średnicy

W przekładniach pociągowych z nakrętką podwójną możemy osiągnąć napięcia typu O lub typu X.

Typ „O” – miedzy nakrętkami wmontowana jest odpowiedniej grubości rozpychająca podkładka (jej grubość determinuje napięcie wstępne, wymaga ono bardzo dokładnego zamontowania, gdyż niesymetrycznie ustawione względem siebie nakrętki mogą powodować pochylenie kątowe skutkujące zwiększonym tarciem) lub  za pomocą sprężyny (rozwiązanie o tyle problemowe, że przy przekroczeniu siły krytycznej dla sprężyny nastąpi utrata całkowitego napięcia wstępnego). Efekt podkładki nadwymiarowej można tez osiągnąć nakrętką offsetowa o zwiększonej o pewna wartość co drugiej podziałce (używane wtedy tylko w przypadku nakrętek pojedynczych)

Typ „X” – nakrętki są dociśnięte np. śrubami i podkładką podwymiarową

Jednak z praktycznego punktu widzenia najlepszą i najefektywniejszą metodą jest użycie powiększonych kulek. W wielu zastosowaniach możemy wtedy uniknąć produkcji nakrętek podwójnych, co prowadzi do znacznego obniżenia kosztów produkcji.

Wartość napięcia wstępnego wynosi  średniego obciążenia zespołu śruba-nakrętka.

Wzrost poniżej i powyżej tej wartości prowadzi zazwyczaj do utraty styku co skutkuje utratą precyzyjności przesuwu śrub kulowych.

Średnie obciążenie jest zdefiniowane jako żywotność  obrotów.