來(lái)自：煤化工知庫

螺絲釘對應的英文單詞是Screw. 這個(gè)單詞在近幾百年詞義發(fā)生了比較大的變化，至少在1725年，它是“交配”的意思。

除了名字里有學(xué)問(wèn)，小小的螺絲釘從被發(fā)明到被規定為順時(shí)針擰緊、逆時(shí)針松開(kāi)，經(jīng)歷了幾千年的時(shí)間。

螺絲釘它怎么就非得順時(shí)針擰緊？

六種最簡(jiǎn)單的機械工具是：螺絲釘、傾斜面、杠桿、滑輪、楔子、輪子、輪軸。

螺釘位列六大簡(jiǎn)單機械之中，但說(shuō)穿了也不過(guò)是一個(gè)軸心與圍繞著(zhù)它蜿蜒而上的傾斜平面。時(shí)至今日，螺釘已經(jīng)發(fā)展出了標準的尺寸。使用螺釘的典型方法是用順時(shí)針的旋轉來(lái)擰緊它（與之相對，用逆時(shí)針的旋轉來(lái)擰松）。

然而，由于發(fā)明之初的螺絲釘皆為人工打造，其螺絲的細密程度并不一致，往往由工匠的個(gè)人喜好決定。

到了16世紀中期，法國宮廷工程師Jaques Besson發(fā)明了可以切割成螺絲的車(chē)床，后來(lái)這種技術(shù)花了100年的時(shí)間得以推廣。英國人Henry Maudsley于1797年發(fā)明了現代車(chē)床，有了它，螺紋的精細程度顯著(zhù)提高。盡管如此，螺絲的大小及細密程度依舊沒(méi)有統一標準。

這種情況于1841年得到改變。Maudsley的徒弟Joseph Whitworth向市政工程師學(xué)會(huì )遞交了一篇文章，呼吁統螺絲型號一體化。他提了兩點(diǎn)建議：

1、螺釘螺紋的傾角應該以55°為標準；

2、不考慮螺絲的直徑，每英尺的絲數應該采取一定的標準。

早期的螺釘不容易制造，因為其生產(chǎn)過(guò)程“需要三種刀具兩種機床”。

為了解決英式標準的生產(chǎn)制造問(wèn)題，美國人William Sellers在1864年發(fā)明了一種平頂平跟的螺紋，這點(diǎn)小小的改變讓螺絲釘制造起來(lái)只需要一種刀具和機床。更快捷、更簡(jiǎn)單、也更便宜。

Sellers螺絲釘的螺紋在美國流行起來(lái)，并且很快成為美國鐵路公司的應用標準。

圖B：螺栓連接件特性

擰緊過(guò)程的主要變量：

（1）扭矩（T）：所施加的擰緊動(dòng)力矩，單位牛米（Nm）；

（2）夾緊力（F）：連接體間的實(shí)際軸向夾（壓）緊大小，單位牛（N）；

（3）摩擦系數（U）：螺栓頭、螺紋副中等所消耗的扭矩系數；

（4）轉角（A）：基于一定的扭矩作用下，使螺栓再產(chǎn)生一定的軸向伸長(cháng)量或連接件被壓縮而需要轉過(guò)的螺紋角度。

螺栓計算動(dòng)畫(huà)演示↓↓

1. 扭矩控制法

定義：當擰緊扭矩達到某一設定的控制扭矩時(shí)，立即停止擰緊的控制方法。

優(yōu)點(diǎn)：控制系統簡(jiǎn)單、直接，易于用扭矩傳感器或高精度扭矩扳手來(lái)檢查擰緊的質(zhì)量。

缺點(diǎn)：控制精度不高（預緊力誤差±25%左右），也不能充分利用材料的潛力。

2. 扭矩-轉角控制法

定義：先把螺栓擰到一個(gè)不大的扭矩后，再從此點(diǎn)開(kāi)始，擰一個(gè)規定的轉角的控制方法。

優(yōu)點(diǎn)：螺栓軸向預緊力精度較高（±15%），可以獲得較大的軸向預緊力，且數值可集中分布在平均值附近。

缺點(diǎn)：控制系統較復雜，要測量扭矩和轉角兩個(gè)參數；且質(zhì)檢部門(mén)也不易找出適當的方法對擰緊結果進(jìn)行檢查。

3. 屈服點(diǎn)控制法

定義：把螺栓擰緊到屈服點(diǎn)后，停止擰緊的一種方法。

優(yōu)點(diǎn)：擰緊精度非常高，預緊力誤差可以控制在±8%以?xún)?；但其精度主要取決于螺栓本身的屈服強度。

缺點(diǎn)：擰緊過(guò)程需要對扭矩和轉角曲線(xiàn)的斜率進(jìn)行動(dòng)態(tài)的、連續的計算和判斷，控制系統的實(shí)時(shí)性、運算速度等都有較高的要求。