螺栓是现代制造业的重要组成部分，在商用和工业产品(从客机到园艺工具)中具有广泛的应用。尽管螺栓具有看似直接的作用，但螺栓显示出相对复杂的机械特性和设计特征，使其能够正常工作。

螺栓的实用性不仅仅取决于它是否适合其孔，而是一系列特定的规格。螺栓的类型，其物理尺寸，螺纹密度，成型材料和紧固要求都是有效螺栓安装的重要特征。同样，螺母和螺栓的互补连接可能对部件组装和产品效率产生重大影响。使用太长的螺栓可能会干扰操作，而安装缺乏拉伸强度的螺栓可能会导致设备损坏。因此，了解螺栓如何完成任务可能意味着成功项目与无效项目之间的差异。

螺栓螺纹

螺纹是螺栓的主要特征之一。螺纹在倾斜平面的基本概念下起作用，该倾斜平面围绕紧固件的长度螺旋。该螺旋需要将旋转压力插入槽中。转动螺栓使螺纹使互补槽或螺母向上移动抵靠倾斜平面。扭矩或转动力越大，螺母沿螺纹向前拉动的压力越大。这又会在螺栓中产生张力，并产生将两个部件压在一起的夹紧力。更高数量或更密集的螺纹布置可以加强关节。此外，在经过热处理后将螺纹切入螺栓中也可提高螺纹强度。

机械力量

拧紧螺栓的动作接合几种不同类型的机械力，这些机械力有助于所得的接头保持牢固。螺栓安装产生的主要力量包括:

夹紧力:这是一种压缩，螺栓应用于接头，将两个部件固定在一起。

预紧力:转动螺栓会使螺纹啮合并拉伸，从而产生预紧力，使螺纹保持在适当位置。

剪切力:剪切力是在垂直方向上对螺栓施加的横向压力。它可以单独存在或与张力结合存在。

张力:张力适用于螺栓的长度，沿其垂直尺寸而不是宽度提供压力。

夹紧力完成将多个部件保持在一起的任务，并且由预紧力和张力之间的差异确定。当张力的强度等于预载力的强度时，螺栓失效并且接头断开。通常，较高的预紧力转换为较高的夹紧力，这使得螺栓连接更牢固。理想情况下，精确的螺栓安装和拧紧将产生一个很少或没有直接剪切力的接头。更详细的公式可以在“保持一致”中找到。

为力量而制造

在美国材料试验协会(ASTM)将大多数的标准在螺栓规格我们，包括尺寸，成型材料和后加工精加工。螺栓有各种不同长度的产品，可以有各种头部形状，如六角形，椭圆形，扁平形或插座形。螺栓的整体机械强度可以通过最终断裂时的应变程度来测量，而屈服强度则表示其弯曲或变形的程度。虽然总强度或拉伸强度总是高于屈服强度，但为了使机器正常运行，其螺栓应在屈服水平下具有负荷。在拉伸和屈服强度之间具有很大差异的螺栓被认为是柔性的并且在失效之前将拉伸到相对高的程度。

螺栓有多种类型，例如T型头或T型螺栓，可以用各种材料生产，但钢是大多数高强度应用中最常用的材料。与屈服强度相比，钢螺栓按照每平方毫米牛顿的拉伸强度进行分级。例如，额定值为5.5的钢螺栓将提供大约500牛顿/ mm 2的拉伸强度和大约400牛顿/ mm 2的屈服强度。其他流行的螺栓材料，例如耐腐蚀不锈钢，合金和复合材料可以以类似的方式评级。

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