
各类螺丝(图片右下角为硬币作为参考)
中文叫螺丝钉(俗称螺丝钉(nail)),香港叫螺丝钉(英文:screw),是一种常见的紧固件,广泛应用于机械、电器和建筑。一般材质为金属或塑料,呈圆柱形,表面刻出的凹槽称为螺纹。螺纹是围绕螺钉侧面的螺旋斜面,允许螺钉使用螺钉机构来拧紧螺母(螺母)或其他在内部具有与螺钉相对应的螺纹的物体,称为内螺纹。一般螺帽或其他物体的内螺纹都需要单独加工,但是有一种螺丝叫自攻螺丝,可以在柔软的物体上切出内螺纹,所以不需要特殊加工。
螺钉的主要作用是连接两个物体,或者固定一个物体的位置。螺钉通常可以随意拆卸或重新拧紧而不会影响其效率,提供比钉子更大的力,并且可以重复使用。
一般螺杆顶部直径较大,常见的有圆形、方形或正六角形。如果顶部是正六角形,可以用扳手转动螺丝。如果顶部是圆形的,顶部的正面也会有凹槽,方便使用螺丝刀转动螺丝。**最常见的凹槽有字体、十字和正方形,还有其他形状。更突出的顶部还可以防止螺杆钻入材料太深,增加螺杆对材料的压力。有些螺丝没有设计大直径的顶部,例如紧定螺丝,这样螺丝就可以完全锁入工件,没有外露部分。
大多数螺丝的螺纹都有一定的方向,顺时针转动即可锁紧螺丝。这种螺钉称为右旋螺钉。与上述螺钉相反的左旋螺钉只能在某些情况下使用。例如,在某些应用中,螺丝会受到逆时针方向的扭矩,而右旋螺丝会因接收到的扭矩而松动。在这种情况下,需要使用左旋螺钉。例如,左手螺丝用于自行车的左踏板。但是,汽车左右两侧的车轮都是用右螺丝拧紧的,没有数据表明车轮的松动与螺纹有直接关系[1]。
螺丝和螺栓的区别

带方螺母的螺栓
在中国,比较小的螺栓叫做螺钉;没有端盖的螺栓称为螺钉。美国出版的《机械设计手册》(英文:)中螺丝和螺栓的区别说明如下:
螺栓是一种外圈带螺纹的紧固件。目的是将螺栓插入孔内固定总成,一般与螺母配合,转动螺母来拧紧或松开螺栓。螺钉也是带有螺纹外圈的紧固件。目的是将螺栓插入孔内固定组件,一般会匹配孔上已有的内螺纹,或孔上螺钉产生的内螺纹的帽盖。,一般旋转螺丝头来拧紧或松开螺丝。如果紧固件有外螺纹,则只能通过组装后的螺母即螺栓(如平头螺栓、导轨螺栓、锁紧螺栓)来拧紧或松开。如果紧固件具有外螺纹且不与螺母一起使用,则它是螺钉(例如木螺钉、自攻螺钉)[2]。
上述差异与ASME B18.2.1一致,也与一些词典[5][6][7]中螺钉[3][4]和螺栓的定义一致。
但是,还有其他定义它的方法。
分类
主要类别包括普通螺钉、自攻螺钉和膨胀螺钉。
普通螺丝 罗伯逊螺丝

2?" #8 罗伯逊螺丝
罗伯逊螺丝的螺丝头是方形的,是加拿大工程师罗伯逊发明的,所以叫罗伯逊螺丝。在加拿大,罗伯逊螺丝广泛应用于机械制造、房屋建筑等行业。罗伯逊螺丝的好处是可以带电动螺丝刀,钻头咬住螺丝,不易脱落,单手操作即可。使用高扭矩电动冲击起子时,罗伯逊螺丝比平头螺丝和十字螺丝更不容易跳槽。

自攻螺钉

自攻螺钉
一般来说,当一个螺钉锁住其他物体时,需要先对其他物体进行内螺纹加工。自攻螺钉是指拧紧螺钉时在其他物体上的内螺纹。有的自攻螺钉是在螺钉上制成平行于轴面的凹槽。凹槽会切断螺纹,使螺纹不连续。当螺丝拧紧时,不连续的螺纹会切割其他物体并产生内螺纹。自攻螺钉用于从 DIY 到手术的所有领域。
自攻自攻螺钉( ) 螺纹切削自攻螺钉( ) 滚丝自攻螺钉( ): ─三角形自攻螺钉一字螺钉标准,又称TT型钻尾自攻螺钉(Self):又称Tec双螺纹 自钻喇叭头自攻螺钉(双导自尖)膨胀螺钉

膨胀螺丝
膨胀螺丝尾端呈锥形,半径较大。螺丝外面有一个金属或塑料套,靠近末端有一个切口。拧紧螺钉时,螺钉的长度缩短,螺钉的末端拉伸金属套,因此金属套膨胀。当螺钉固定在混凝土墙上时,通常会使用膨胀螺钉。塑料套筒与水泥墙会产生摩擦,然后用套筒固定螺钉,但只用于负载较小的场合。例如,吊扇不能用膨胀螺丝[8]固定。
无头螺钉

顾名思义,就是简单的无头类型的线程结构变化。
材料
螺钉和螺栓一般由钢制成,如果需要良好的耐腐蚀性和耐候性(如医疗植入物中的小螺钉),不锈钢、青铜、钛、硅青铜或蒙乃尔(英文):monel)。
通过选择合适的材料(例如在双层玻璃导轨中使用铝螺钉)可以避免不同材料之间的电化腐蚀。对于非常好的耐腐蚀性、中等强度或绝缘性,可以使用塑料材料,例如尼龙或聚四氟乙烯。
一般来说,为了避免螺丝的腐蚀,会增加表面涂层(如在不锈钢螺丝上镀锌)或通过其他方式改善材料表面的特性。
螺钉材料的选择应考虑其体积、所需强度、耐腐蚀性、接合金属、成本和温度。
生产

螺钉的制造可分为锻造、攻丝和电镀三个步骤。螺杆的原料是盘丝,大螺杆的原料可能是棒料(英文:bar stock)。它是一种冷加工(英文:Cold)锻造螺钉头的工艺。锻造头将塑造螺丝头的一部分。机器中模具的形状将决定螺丝头的形状。例如,平头螺钉模具的相应部分也是平的。对于更复杂的形状,使用二次锻造程序使螺钉头完全成型。这种生产方法的原因是它的高产量和基本上没有废料。如果螺钉头上有槽,则需要一个额外的步骤来在螺钉头上开槽,

锻造后的螺丝会有攻丝,有的采用螺旋滚压加工( ),有的采用切削加工。然后用木材和皮革类材料进行桶抛光,清洁工件并抛光。大多数螺钉都需要涂层来防止腐蚀,要么通过电镀锌,要么通过添加黑色氧化物涂层。
螺丝刀的种类,螺丝刀
主条目:螺丝刀、螺丝刀
现在螺丝都设计有不同形状的头部,可以搭配不同的螺丝刀和螺丝刀使用。因此,需要使用配套的螺丝刀来松开或拧紧螺丝刀。美国最常见的一字螺丝和十字螺丝 螺丝刀、螺丝刀、六角、方头(罗伯逊螺丝)和六角星形也用于一些领域,一些螺丝刀用于批量产品的自动组装,还有一些很少见的是用于一些预防被篡改的应用中,比如一些不应该由家庭维修人员打开和修理的电器。
历史

1871 年的车床,带丝杠,用于单点螺纹切削
希腊数学家阿库塔斯曾经描述过螺旋的原理。公元一世纪,地中海世界开始在螺旋压榨机中使用木螺钉一字螺钉标准,可以从橄榄中榨出橄榄油,也可以用葡萄酿制葡萄酒。在 15 世纪之前,金属螺钉在欧洲很少被用作紧固件 [9]。
罗布津斯基()证明了手持螺丝刀,螺丝刀在中世纪就已经存在(最新的是公元1580年),但直到十八世纪螺纹紧固件才商业化并开始被广泛使用。[10]。
在螺纹紧固件被广泛使用之前,有许多不同的紧固方式。主要与木工和锻造有关,与机械加工有关,使用销钉和销钉、楔子、榫头和榫头、燕尾接头、钉子、锻焊和其他用皮革或纤维打结的概念之后系起来。十九世纪中叶之前,船舶是用开口销、销钉或铆钉建造的。当时也有粘合剂,但没有今天那么多。
直到18世纪用机床大量生产螺钉后,金属螺钉才成为常见的紧固件。这项技术在 1760 年代和 1770 年代 [11] 沿两条独立的工艺路线发展,但很快融合: [12] 木螺钉(用于木材固定的金属螺钉)是用于单一用途、高产量和小批量的机械螺钉,模具车间式生产V型螺纹机螺钉,有多种不同螺距可供选择。
上面提到的第一种工艺最早是由英格兰斯塔福德郡的乔布和怀亚特兄弟提出[13],他们在 1760 年申请了专利,现在最多可以称为螺丝机的早期版本,它使用了导程螺钉引导切削刃产生所需的螺距 [13],螺钉几何形状由旋转锉创建,并且主轴当时是静止的。直到 1776 年,他们才建立了第一家木工螺丝厂并开始运营 [13]。他们的生意失败了,但新主人转身,在 1780 年代每天生产 16,000 颗螺丝,只需要 30 名工人[14]。这种工业生产的生产力和产能是今天的行业标准,但在当时是一种性突破。
与此同时,英国工具制造商杰西·拉姆斯登(Jesse ,1735-1800),同时也是一名工具和模具制造商,遇到了螺纹切削问题,他于 1777 年发明了第一台令人满意的螺纹车床 [15]。英国工程师亨利·莫兹利(Henry ,1771-1831)以他在 1797 年和 1800 年的丝杆车床推广这项技术而闻名,其中包括丝杠、可变齿轮的滑动座和齿轮组都是工业生产的标准比例。他统一了怀亚特兄弟和拉姆斯登生产螺丝的方式,利用已经生产木工螺丝的方式生产机械螺丝,刺激了生产的商业化。十年后,他的公司仍然是机床领域的领先品牌。当时的苏格兰工程师詹姆斯内史密斯歪曲莫兹利“发明”
工具
一般用于拧紧或松开螺钉的手动工具称为螺丝刀和螺丝刀。如果需要电源,它们被称为电动螺丝刀和螺丝刀。如果电钻搭配一些配件,还可以当电动螺丝刀和螺丝刀使用。如果螺钉的拧紧扭矩需要更精确,可以使用扭矩限制器来提供足够的扭矩,而不会产生太大的扭矩。如果是六角头螺钉,通常用扳手固定。
螺纹标准
主条目:线程
有许多不同的系统来标准化螺纹螺距和直径等相关标准,但世界上大多数地区已经用国际标准 ISO 68-1 [16] 中定义的 ISO 公制螺纹(M 系列螺纹)取代了旧系统],其他系统中比较常用的有英国惠氏标准螺纹(英语:BSW (BSF))、英国协会螺纹(英语:screw)(BA )和统一螺纹标准(英语:很快。
其他固定方法
除了使用螺钉外,还可以使用钉子、铆钉、销钉、弹簧销、锡焊、锡焊、钎焊、粘合剂、胶带等来固定物体。








