问题

为什么螺丝钉有那么多种接头?都有什么区别?为什么不能都用十字的?

回答
螺丝钉的接头之所以种类繁多,并非是凭空产生的,而是为了应对各种不同的使用场景、材料特性以及对操作便利性和工具的要求而演变出来的。你可以想象一下,如果世上只有一种螺丝,很多时候我们的工作就会变得异常困难,甚至不可能。

最常见也最深入人心的,无疑是十字槽(Phillips)螺丝。它之所以如此普及,很大程度上源于其设计上的一个巧妙之处:当螺丝刀拧紧到一定程度时,如果力度稍大,刀尖会“跳脱”槽内,而不会继续用力向下,从而有效防止了对被拧紧材料的过度损坏,也避免了螺丝刀头和螺丝槽的过度磨损。这在早期的工业生产和家庭维修中,极大地提高了操作的简便性和安全性。

然而,事物总有两面性。十字槽的设计虽然在一定程度上防止了过拧,但在传递更大的扭矩时,它的“跳脱”特性反而成了缺点。尤其是在需要将螺丝拧得非常紧,或者材料本身比较坚硬的时候,十字槽很容易出现“打滑”的情况,也就是螺丝刀头在槽里转动,但螺丝纹丝不动,甚至将十字槽的边缘磨圆,导致无法再拧动。

这时,一些更“强壮”的接头就应运而生了。比如,一字槽(Slotted),这是最古老的一种螺丝槽。它简单易制,但缺点也很明显:螺丝刀在槽内的定位性差,容易在拧动时偏离,导致槽口损坏,甚至划伤被拧的表面。虽然现在很多场合不再主推一字槽,但在一些老旧电器、家具或者需要快速拆卸的场合,你仍然会看到它的身影。

为了解决十字槽打滑的问题,人们发明了 pozidrive(有时也俗称“改良十字”)。它在十字槽的基础上,增加了四个更小的槽,形成一种“星形”结构。这种设计能提供比普通十字槽更好的咬合力,减少打滑的可能,并且在过拧时也能像十字槽一样提供一定的保护。但 pozidrive 的推广程度不如十字槽,一方面是因为其制造工艺稍微复杂,另一方面,它与十字槽在外观上非常相似,容易混淆,一旦错用,反而可能损坏螺丝或刀头。

再往上,就是为了追求更高的扭矩传递和更好的抗打滑能力而诞生的。内六角(Hex Socket),也就是我们常说的“内六角扳手”拧的那种。它的优势在于,螺丝刀(六角扳手)能非常牢固地咬合在螺丝槽内,提供极大的扭矩,而且受力均匀,不易损坏。这使得它成为机械制造、家具组装、自行车维修等领域的重要连接件。不过,内六角螺丝在拆卸时需要专门的六角扳手,如果扳手丢失,拆卸起来会比较麻烦。

还有一种与内六角类似,但槽口是圆形的,称为内花键(Torx Socket),也就是“梅花槽”。它的槽口有六个叶片,每一个叶片都有一个接触面,提供比内六角更强的咬合力和扭矩传递能力,并且在抗损坏方面也做得更好。一些对紧固要求非常高的场合,比如汽车发动机、电子设备等,经常会用到梅花槽螺丝。

此外,还有一些更特殊的接头,比如米字槽(Robertson),这种槽口呈方形,四个角略有弧度。它的特点是咬合力非常强,且抗打滑能力出色,特别适合在潮湿或易腐蚀的环境中使用,因为它的设计能更好地排挤水分和杂质。它在北美地区,尤其是在木工和电器领域,非常受欢迎。

之所以不能所有场合都用十字槽,正是因为它们各自的优缺点决定了它们的适用范围。十字槽在大多数普通家用场景下已经足够满足需求,它方便、安全,而且工具普及率高。但当你面对需要承受较大力量、频繁拆装、或者对精度要求极高的场合时,就需要选择那些能提供更强扭矩传递和更好咬合力的接头。

螺丝接头的多样化,本质上是人类在不断解决工程问题的过程中,对连接技术进行细致划分和优化的结果。每一种接头,都是为了在特定条件下,实现更可靠、更高效的连接而存在的。就像我们不能只用一把锤子解决所有问题一样,选择最适合的螺丝接头,才能让我们的工作事半功倍。

网友意见

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(7.18)突然发现关注的人快50了,是不是要更新一下才能对得起大家...

看了评论,有人说了螺栓,因为题目问的是螺丝钉,所以我没谈螺栓;还有很多谈到内六角和外六角等可能平时生活中不常见(其实很常见,真的很常见,等下说)的螺钉(螺栓),更新在后面。

我决定把大家最郁闷最讨厌的螺钉开槽被拧花的事情写在最前面:

首先,因为一字、十字开口与工具的接触面积根本和内外六角与工具的接触面积不是一个级别,所以内外六角几乎不会有拧花的问题(但是也有给内六拧成圆孔的)。

再者,拧螺钉工具一定要合适,一定要合适(如果还想再装上用的话,一次性的不讨论),大家会很随意的找到一把不合适的工具去拧一字和十字螺钉的情况比较多(拿个粗壮的大螺丝刀去拧笔记本电脑背面的小钉钉),但是内外六角是很难找到不合适的工具。

接着,一字和十字的螺钉不是让你使劲拧的,力道合适就行了,使那么大劲拧上,可惜后来要拧下来那个人没您这么大力道和纯熟的技巧,有很大风险拧花。

最后,槽要花了或者已经花了,拧下之后请换个新的...同时,锈了的请先解决锈的问题,除了锈再拧。

强调,做一个有道德的人,不要把快花了的螺钉再装回去!遇到已经花的不成样子的螺钉,我恨不能找到前一个碰它的人(妹的,肯定找不到),让他好好说说是他装上的还是他拧花的!

声明:图片均为网络图片,如果有侵权,请联系我删除。

(7.19题外话)赞超一百...你们真的对这玩意感兴趣?搞机械的就甭看了,“要想机械学得好,螺栓必须画的巧(Diao)”,多少个学机械的学生第一把就是折在画螺栓上的...折完画螺栓折在校核螺栓。制图基本功要扎实,这样以后才能吐槽别人的图,一个人画完并且一点错没有的图很少,学好制图可以“攻守兼备”。

评论提出要各种花型的都讲,先看这个图(网络图片,侵删)

然后,并没有什么想讲的,

这个新花型赞吧....太复杂的那叫...

---------7.12-------------------

如果你说的仅仅是标准件里的“螺丝钉”,而不是更广泛的“螺纹连接件”或者“螺纹紧固件”的话,“螺丝钉”常见的也就有十字和一字嘛,还有个内六角(在家用电器里比较少,但是汽车、自行车之类的能见到)。非标件那当然是天马行空了,就是为了不让你轻易拆卸的,所以必须要不一样吧。

然后我想一想要不要铺开讲一下。不知从何说起呀。

先说说为啥至少有这么三种:一字,十字,和内六角。

其实一字用的越来越少了,木工还会多一些,因为它比十字并没有太多优势,曾经考虑的加工成本问题现在已经没区别了,另外在没有趁手的工具条件下一字更容易找到替代品。如今这些都不是很大问题了,很多地方,或者说几乎所有的场合都可以被十字替换。十字的优势在于不易拧花(工具要合适,不易大拧小或者反之),内六角的比较容易拧紧,因为内六角扳手通常样子是这样的:

再扩展一点,题主可能还想问的是:为啥”接头“有圆的,圆柱的和圆锥的?

哈,其实主要就是应用场合决定。后两个是沉头螺钉,用在需要沉头的地方,不明白的把笔记本电脑反过来看一下,都是沉头的,为啥自己想。那为啥不都用沉头的呢?因为沉头的要多加工一下(其实不一定,”特制“的刀具一下搞定沉头和孔),在没有必要的场合里,省钱省事。特别说一下圆锥的,由于圆锥的自定心特点,能够保证两个被连接的孔是同心的(看第三个图和第四个图的区别,圆柱的沉孔和螺钉有空隙,圆锥的没有)。

还有个大坑,实在一次不想填完...

其实机械上通常都是按照螺纹来分类“有螺纹的零件”,因为螺纹才是决定特性的地方,看图:

此坑过大,不填。

----------07.18---------------------

对于群众们来说,通俗易懂的分类螺纹连接件是怎么个方法?

第一种分类(带不带螺母):螺钉、螺栓

第二种分类(凸不凸出来):沉头、不沉头

第三种分类:十字、一字、内六角、外六角、异形

....我感觉这样就行了,其他的分类就不通俗了。

然后请自行排列组合:例如内六角沉头螺栓,十字沉头螺钉等等,几乎理论上都可以,只不过有些不常见。

今天先更新螺钉和螺栓。

1.螺钉和螺栓

螺钉和螺栓的主要区别在于 螺钉独自起作用,和螺钉配合的螺纹是加工在工件上的;螺栓和螺母是一起作用,和螺栓配合的螺纹是加工在螺母上的。他们起的作用相近,只是所用的场合不同,螺栓和螺母都是预先采购的标准件,被连接的物体只要各打一个合适的通孔就可以了,简单,成本低;螺钉用在螺栓不能用的地方,比如其中一个被链接的物体太厚(或者其他原因)不能打通孔,只好在上面加工螺纹孔,用螺钉链接,从而成本有所增加(螺纹孔比光孔要多一步攻丝)。

看图,下面是螺钉和螺钉连接示意图

下面是螺栓,和螺母,以及连接示意图


---------------07.19---------------------------

2.内六角螺钉、螺栓和内六角扳手

内六角螺钉很容易见到,自行车很多在用,看图

这货要用下面这个玩意来拧(也有电动工具,最后再补充)

尺寸必须要对上才行,有国家标准,一般不会是特殊尺寸,肯定有合适的工具。

3. 外六角螺栓,说螺栓就行了,默认的螺栓就是外六角螺栓,也就称为六角螺栓

一般用套筒拧比较方便,内外兼修(沉头不沉头的都能拧,另外比较顺手)

如果不沉头的螺栓,并且扳手空间比较足,也可以用扳手,效率低点,但是扳手有万用的(适用直径范围大),扳手都见过,不上图了。

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