[科普中国]-螺纹紧固件

螺纹紧固件是一种有内螺纹或是外螺纹的机械零件，一般会作为紧固件使用，方便多个组件的组合。最常见的螺纹紧固件是螺丝、螺帽及螺栓。不过也有其他的螺纹紧固件，例如笼罩螺帽、螺纹插件、螺纹杆等1。

概述螺纹紧固件几乎在所有的机械设备上使用，因此，螺纹联接技术是确保机械系统可靠性的最重要技术之一。由于频繁使用，螺纹紧固件已成为最标准化的零部件之一。在ISO和JIS之类的通用标准中已经提供了螺栓、螺母以及垫片等按其尺寸（公称直径、长度、头部形状等）和强度等级分类的零件目录表。因此，只需从标准中选择，任何规格的螺纹紧固件很容易使用。带来的结果是螺纹紧固件变成了一种非常简便的零件，通过“单纯的选择”就可以“设计”。

形式螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点。传统的螺纹检测方法是利用螺纹量规进行接触或利用万能工具显微镜进行人工测量，工作量大，工作效效率规的低，测量结果易受人为影响。

根据平面图形的形状，螺纹可分为三角形、矩形、梯形和锯齿形螺纹等。根据螺旋线的绕行方向，可分为左旋螺纹和右旋螺纹，规定将螺纹直立时螺旋线向右上升为右旋螺纹，向左上升为左旋螺纹。机械制造中一般采用右旋螺纹，有特殊要求时，才采用左旋螺纹。根据螺旋线的数目，可分为单线螺纹和等距排列的多线螺纹。为了制造方便，螺纹一般不超过4线2。

应用特点螺纹联接的特点：

(1)螺纹拧紧时能产生很大的轴向力；

(2)它能方便地实现自锁；

(3)外形尺寸小；

(4)制造简单，能保持较高的精度。

类型选择

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紧固原理螺纹可以被定义为一个围绕圆柱的斜面并与斜面等效。反之，螺纹的展开就是一个斜面。自锁现象，指的是如果作用于物体的主动力的合力Q的作用线在摩擦角之内，则无论这个力怎样大，总有一个全反力R与之平衡，物体保持静止。

反之，如果主动力的合力Q的作用线在摩擦角之外，则无论这个力多么小，物体也不可能保持平衡。这种与力大小无关而与摩擦角有关的平衡条件称为自锁条件。物体在这种条件下的平衡现象称之自锁现象。摩擦角与自锁现象法向反力N与摩擦力F的合力R称为支持面对物体的全反力。 即摩擦力F达到最大值Fmax时，这时的夹角a也达到最大值b，把b称为摩擦角1。

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学