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螺丝的发展历史及螺丝的工作原理
来源:东宝龙五金 | 作者:v00455740 | 发布时间: 2019-11-12 | 223 次浏览 | 分享到:
螺丝是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理,循序渐进地紧固器物机件的工具。螺丝是紧固件的通用说法,日常口头语。螺丝为日常生活中不可或缺的工业必需品:如照相机、眼镜、钟表、电子等使用的极小的螺丝;电视、电气制品、乐器、家具等的一般螺丝;至于工程、建筑、桥梁则使用大型螺丝、螺帽;交通器具、飞机、电车、汽车等则为大小螺丝并用。螺丝在工业上负有重要任务,只要地球上存在着工业,则螺丝的功能永远重要。螺丝是千百年来人们生产生活中的共同发明,按照应用领域来看,它是人类的第一大发明。
        螺丝是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理,循序渐进地紧固器物机件的工具。螺丝是紧固件的通用说法,日常口头语。螺丝为日常生活中不可或缺的工业必需品:如照相机、眼镜、钟表、电子等使用的极小的螺丝;电视、电气制品、乐器、家具等的一般螺丝;至于工程、建筑、桥梁则使用大型螺丝、螺帽;交通器具、飞机、电车、汽车等则为大小螺丝并用。螺丝在工业上负有重要任务,只要地球上存在着工业,则螺丝的功能永远重要。螺丝是千百年来人们生产生活中的共同发明,按照应用领域来看,它是人类的第一大发明。
螺丝的发展历史及螺丝的工作原理
螺丝
  第一个描述螺旋物的人是希腊科学家阿基米德(约公元前287年-公元前212年)。阿基米德螺旋是一个装在木制圆筒里的巨大螺旋状物,用来把水从一个水平面提升到另一个水平面,对田地进行灌溉。真正发明者可能并非阿基米德本人。或许他只是描述了某个已经存在的东西。说不定是古代埃及的能工巧匠们设计了它,以用尼罗河两岸的灌溉。
  中世纪时,木匠们使用木钉或金属钉子来把家具和木结构的建筑物连接起来。16世纪时,制钉工人开始生产带螺旋线的钉子,这些钉子能够更牢固地连接东西。那是从这类钉子到螺丝钉所跨出的一小步。
螺丝的发展历史及螺丝的工作原理
螺丝
  公元1550年前后,欧洲最早出现作为扣件的金属螺帽和螺栓,都是在简陋的木制车床上用手工制成的。
  螺丝起子(旋凿)在1780年左右出现于伦敦。木匠们发现用螺丝起子旋紧螺钉比用榔头敲击,能把东西固定得更好,尤其遇上细纹螺丝钉时更是这样。
  1797年,莫兹利在伦敦发明全金属制造的精密螺丝车床。次年,威尔金逊在美国制成一种螺帽和螺栓制造机。这两种机器都能产生通用的螺帽和螺栓。螺丝钉作为固定用件相当普及,因为那时已找到了一种廉价的生产方法。
螺丝的发展历史及螺丝的工作原理
螺丝
  1936年,亨利·M·飞利浦为十字槽钉头的螺丝钉申请了专利,这标志着螺丝钉根据地术有了重大进展。与传统的一字槽钉头螺钉不同,十字槽头螺钉的十字槽钉头螺钉头的边缘。这种设计使螺丝刀自动居中,不易滑脱,因此深受欢迎。通用的螺帽和螺栓可把金属件连接在一起,因此,到了19世纪,制造机器建造房屋的木材,已可用金属的螺栓和螺帽代替。
  什么是螺丝
  抬重物移动时,比起垂直抬起、垫木板或铁板后利用斜面又或者边转边移的方法更轻松的道理是众所周知的。还有,比起急坡、缓坡更容易走。总之,斜面力度虽然微小可是工作性能强。那么为什么斜面有这样的工作性能呢?东西垂直抬起比本身的重力更需要与重力相反方向的强力。
螺丝的发展历史及螺丝的工作原理
比如东西放在斜面上处于静止状态,这时重力随着力合成法,可以分开考虑为斜面直角方向和平行方向两种。
  于斜面直角时,与表面相同大小而相反方向的力度起作用吊起。因此,东西在斜面移动时无需考虑直角力度,只需考虑平行方向的力度。于斜面平行的力度可以把东西朝斜面抬起,如果这个斜面光滑物品会滑落下来。
  如果斜面稍微凹凸不平会产生摩擦力,物品自然在斜面上静止。此面的平行力和重力大小之间比例是依照力合成法,水平面的底部和直角三角形高度和斜面相等。
  斜面的倾斜度越小随之力度也变小。物品沿着斜面移动时比起于斜面平行的力度更需要大力。这样利用斜面的即便不用重力也可轻松搬移。但是,这时所移动的距离比起垂直吊起所花费的时间长。如果斜面的倾斜度越小,可以用小力抬起,吊起同样的高度需要通过长距离。走山路时大家都避开缓和的正道,都选择即狭窄又险峻的作为近道是应用了斜面作用。
  利用这些斜面作用的是螺丝和楔子。螺丝从工作上面来看楔子被圆筒包在里面。把细长的直角三角形纸,先夹住直角边的长形轴卷成直角状态,三角形的斜边在杆上画出螺旋状。沿着这个螺旋加工沟型的就是螺丝。
  沟型部分称牙谷、突出部分称牙峰。棒的轴部称螺杆。为了嵌合牙峰和牙谷,在圆孔内侧加工螺旋沟的就是螺母。一般,螺丝和螺母是配套才能起作用。螺丝围绕轴旋转1次时牙峰向轴方向移动的距离称read。包括螺丝轴线的断面,互相邻接的牙峰相对应的点与轴线平行测出来的距离称螺距。
  螺丝带有这样的结构所以其工作性能与斜面相同。就是说沿着斜面能够移动就表示螺丝的旋转是符合的,能吊起就证明螺丝轴部动作符合。所以,在螺丝旋转方向增加一点力,轴方向力度增强。螺丝可以说斜面缠绕了杆,斜面的倾斜度小相应螺距变小。倾斜度小斜面的工作性能强,螺距小螺丝力度变强。可是过分小的螺距,使劲拧紧牙峰时容易损坏、螺杆易断。因此,螺距的大小根据其使用方法或根据杆的材料和粗细适当决定才行。
  螺丝在JIS规格中都被标准化。但是并不代表所有规格都生产或设有库存,另一方面虽然没有规格但根据需求也会制造。如果一次订货量为数十万个以上可以特别对应,反而如果有数千个以下价钱比较贵。比如,建筑用的高压螺丝的硼钢,汽车用镦锻头螺丝,自攻螺丝等虽然是规格外但是大量制造被使用。另外一方面使用于飞机的螺丝牙峰是美国规格、电镀是铬钝化、这些因数量甚少所以价格非常贵。一般用于机器的螺丝精度是6g,6H,螺距除了汽车用的小螺丝外、通常用的都是大螺丝。用于塑胶产品的螺丝不使用标准牙型的情况也有。
  除了一般的螺丝以外普遍用的螺丝还有自攻螺丝。
 
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