螺絲釘對(duì)應(yīng)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(guī)定為順時(shí)針擰緊、逆時(shí)針?biāo)砷_，經(jīng)歷了幾千年的時(shí)間。
六種最簡(jiǎn)單的機(jī)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(jī)械之中，但說(shuō)穿了也不過(guò)是一個(gè)軸心與圍繞著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(biāo)準(zhǔn)的尺寸。使用螺釘?shù)牡湫头椒ㄊ怯庙槙r(shí)針的旋轉(zhuǎn)來(lái)擰緊它（與之相對(duì)，用逆時(shí)針的旋轉(zhuǎn)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(xì)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(jì)中期，法國(guó)宮廷工程師Jaques Besson發(fā)明了可以切割成螺絲的車床，后來(lái)這種技術(shù)花了100年的時(shí)間得以推廣。英國(guó)人Henry Maudsley于1797年發(fā)明了現(xiàn)代車床，有了它，螺紋的精細(xì)程度顯著提高。盡管如此，螺絲的大小及細(xì)密程度依舊沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
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(tǒng)螺絲型號(hào)一體化。他提了兩點(diǎn)建議：
1、螺釘螺紋的傾角應(yīng)該以55°為標(biāo)準(zhǔn)；
2、不考慮螺絲的直徑，每英尺的絲數(shù)應(yīng)該采取一定的標(biāo)準(zhǔn)。
螺釘雖小，早期需要n種機(jī)床和n+1種刀具制成
早期的螺釘不容易制造，因?yàn)槠渖a(chǎn)過(guò)程“需要三種刀具兩種機(jī)床”。
為了解決英式標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)制造問(wèn)題，美國(guó)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(jī)床。更快捷、更簡(jiǎn)單、也更便宜。
Sellers螺絲釘?shù)穆菁y在美國(guó)流行起來(lái)，并且很快成為美國(guó)鐵路公司的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
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(shù)（U）：螺栓頭、螺紋副中等所消耗的扭矩系數(shù)；
4）轉(zhuǎn)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(zhǎng)量或連接件被壓縮而需要轉(zhuǎn)過(guò)的螺紋角度。
螺栓計(jì)算動(dòng)畫演示↓↓
定義：當(dāng)擰緊扭矩達(dá)到某一設(shè)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(tǒng)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(yù)緊力誤差±25%左右），也不能充分利用材料的潛力。
定義：先把螺栓擰到一個(gè)不大的扭矩后，再?gòu)拇它c(diǎn)開始，擰一個(gè)規(guī)定的轉(zhuǎn)角的控制方法。
優(yōu)點(diǎn)：螺栓軸向預(yù)緊力精度較高（±15%），可以獲得較大的軸向預(yù)緊力，且數(shù)值可集中分布在平均值附近。
缺點(diǎn)：控制系統(tǒng)較復(fù)雜，要測(cè)量扭矩和轉(zhuǎn)角兩個(gè)參數(shù)；且質(zhì)檢部門也不易找出適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)擰緊結(jié)果進(jìn)行檢查。
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(yù)緊力誤差可以控制在±8%以內(nèi)；但其精度主要取決于螺栓本身的屈服強(qiáng)度。
缺點(diǎn)：擰緊過(guò)程需要對(duì)扭矩和轉(zhuǎn)角曲線的斜率進(jìn)行動(dòng)態(tài)的、連續(xù)的計(jì)算和判斷，控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、運(yùn)算速度等都有較高的要求。
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