螺絲釘對應的英文單詞是Screw. 這個單詞在近幾百年詞義發生了比較大的變化,至少在(zài)1725年,它是“交配”的意思。除了名字裏有學問,小小的螺(luó)絲釘從(cóng)被發明到(dào)被規定為順時針擰緊、逆時針鬆開,經曆了幾千年的時間。
螺絲(sī)釘它(tā)怎麽(me)就非得順時針擰緊?
柏拉(lā)圖(tú)的朋友發明(míng)了螺釘。
六種最簡單(dān)的機械工具(jù)是:螺絲(sī)釘、傾斜麵、杠杆、滑輪、楔子(zǐ)、輪(lún)子、輪軸(zhóu)。
螺釘位(wèi)列六大簡單機械之中,但說穿了也不過是(shì)一(yī)個軸心與圍繞著它蜿蜒而上的傾斜(xié)平(píng)麵。時(shí)至今日,螺釘已經發展出了標準的尺寸。使用螺釘的典型方法是用順時針的旋轉來擰緊(jǐn)它(與之相對(duì),用(yòng)逆時針的旋轉來(lái)擰鬆)。
順時針擰緊主要由右撇子決定的
然而,由於發(fā)明之初的(de)螺絲釘皆為人工打造,其螺絲的細(xì)密程度並不一致,往往(wǎng)由工匠(jiàng)的個人喜好決定。
到了16世紀中期,法國宮廷工程師Jaques Besson發明了(le)可以切(qiē)割成螺絲的車床,後來這種技術花了100年的時間得以推廣。英國人Henry Maudsley於1797年發明(míng)了現代車床,有了它,螺紋的精(jīng)細程度顯著提高。盡管如此,螺絲的(de)大小及細密程度依舊沒有統一(yī)標準。
這種情況於1841年得到改變。Maudsley的徒弟Joseph Whitworth向市政工程師(shī)學(xué)會遞交了(le)一篇文章,呼籲統螺絲型號一體化。他提了(le)兩點建議:
1、螺(luó)釘螺(luó)紋的傾角應該以55°為標準;
2、不考慮螺絲的直(zhí)徑(jìng),每英尺的絲數應該采(cǎi)取一定的標準。
螺釘雖小,早期需要(yào)n種機床和n+1種刀具製成
早期的螺釘不容易製造(zào),因為其生產過程“需(xū)要三(sān)種(zhǒng)刀具兩種機床”。
為了解決英式標準(zhǔn)的(de)生產製造問題,美(měi)國人William Sellers在1864年發明了一種平頂平跟的螺(luó)紋,這點(diǎn)小小的改變讓螺絲釘製造(zào)起來(lái)隻需要一種刀具(jù)和機床(chuáng)。更快捷、更簡單、也更便(biàn)宜。
Sellers螺絲釘的螺紋在美國流行起來,並且(qiě)很(hěn)快成為美國鐵路公司(sī)的應用標準。
螺栓連接件的特性

擰緊過程的主要變量:
(1)扭矩(T):所(suǒ)施加的擰緊動力矩,單位牛米(Nm);
(2)夾緊力(F):連接(jiē)體間的實際軸向夾(壓)緊大小,單位牛(N);
(3)摩擦係數(U):螺栓頭、螺紋副中等所消耗的扭矩係數;
(4)轉角(A):基(jī)於一定的扭矩作用下,使螺栓再產生(shēng)一定(dìng)的(de)軸向(xiàng)伸長量或連接件被壓縮而需要轉過的螺紋角度。
螺栓擰緊的(de)控製方法1. 扭矩控製法
定義(yì):當擰(nǐng)緊扭矩達(dá)到某一設(shè)定(dìng)的控製(zhì)扭矩時,立即停止擰緊的控製方法。
優點:控製係統簡單、直接,易於用扭矩傳感(gǎn)器或高精度扭矩扳手來檢查擰緊的質量。
缺點:控製精度不高(預緊力(lì)誤(wù)差±25%左右),也(yě)不能充分利用材料的潛力。
2. 扭矩-轉角控製(zhì)法
定義:先把螺栓擰到一個不大的扭矩後,再從此點開始,擰一(yī)個規定的轉角的控製方法。
優點:螺栓軸向(xiàng)預緊力精度較高(±15%),可以獲得較大的(de)軸向預緊力,且數值可集中分布在平均值附近。
缺點:控製係統較複雜,要(yào)測量扭矩和轉角兩個參數;且質檢部門也不易找出適當的方法對擰緊結(jié)果進行檢查。
3. 屈服點控製法
定義:把(bǎ)螺栓擰緊到屈服點後,停止擰(nǐng)緊的一種方法。
優點:擰緊精度非常高,預緊力(lì)誤差可以控製在±8%以內;但其精度主要取決於螺栓本身的屈(qū)服強度。
缺點:擰緊過程需要(yào)對扭矩和轉角曲線的斜率(lǜ)進行動態的、連續的計算和判斷,控製係統的(de)實時性、運算速度等都有較高(gāo)的要求。