天大的螺栓往外拧,为什么螺丝钉都是逆时针松开?

机械学习联盟2018-09-16 14:56:07


来源:金属加工


螺丝钉对应的英文单词是Screw. 这个单词在近几百年词义发生了比较大的变化,至少在1725年,它是“交配”的意思。


除了名字里有学问,小小的螺丝钉从被发明到被规定为顺时针拧紧、逆时针松开,经历了几千年的时间。


螺丝钉它怎么就非得顺时针拧紧,你现在知道吗?如果不知道,请往下看吧。


柏拉图的朋友发明了螺钉


六种最简单的机械工具是:螺丝钉、倾斜面、杠杆、滑轮、楔子、轮子、轮轴。


螺钉位列六大简单机械之中,但说穿了也不过是一个轴心与围绕着它蜿蜒而上的倾斜平面。时至今日,螺钉已经发展出了标准的尺寸。使用螺钉的典型方法是用顺时针的旋转来拧紧它(与之相对,用逆时针的旋转来拧松)。


螺钉并非什么历史悠久的发明。这么一种我们习以为常的工具花了足足2000年才发明出来,恰恰有力地例证了什么叫做眼高手低。


人们相信是柏拉图的朋友,Tarentum的Archiytas在公元前400年发明了螺钉。而阿基米德最早意识到可以用螺钉将东西连接到一起,也可以用它来提水。罗马人用青铜和白银作为材料,手工切削出螺钉。在早期,人们用各色各样的螺钉来压榨橄榄油,灌溉水渠,排除舱底积水,当然,也用来将东西连接在一起。


顺时针拧紧主要由右撇子决定的


然而,由于发明之初的螺丝钉皆为人工打造,其螺丝的细密程度并不一致,往往由工匠的个人喜好决定。


到了16世纪中期,法国宫廷工程师Jaques Besson发明了可以切割成螺丝的车床,后来这种技术花了100年的时间得以推广。英国人Henry Maudsley于1797年发明了现代车床,有了它,螺纹的精细程度显著提高。尽管如此,螺丝的大小及细密程度依旧没有统一标准。



1、螺钉螺纹的倾角应该以55°为标准;

2、不考虑螺丝的直径,每英尺的丝数应该采取一定的标准。


螺丝旋紧时应顺时针似乎是一个不成文的规定,因为右撇子使用右手顺时针拧螺丝时力量较大,而大多数人又是右撇子(比例大概在70%-90%)。


螺钉虽小,早期需要n种机床和n+1种刀具制成 


不管怎样,Whitworth的想法都很受欢迎。在他提议后不久,全英采纳了圆底尖头的螺丝标准,19世纪60年代美国、加拿大也相继采纳这一标准。不过,螺钉不容易制造,因为其生产过程“需要三种刀具两种机床”。金属加工微信,内容不错,值得关注。

为了解决英式标准的生产制造问题,美国人William Sellers在1864年发明了一种平顶平跟的螺纹,这点小小的改变让螺丝钉制造起来只需要一种刀具和机床。更快捷、更简单、也更便宜。Sellers螺丝钉的螺纹在美国流行起来,并且很快成为美国铁路公司的应用标准(其中两家铁路公司正忙于修建洲际铁路)。


英国人坚持使用Whitworth的略显挑剔的螺丝钉,但是这些不一的标准在二战中还是添了不少麻烦。当时英国、加拿大和美国的军队一度把他们的设备零件和维修零件弄混了。战后,加、美、英三国于1949年达成协议统一螺纹的标准——基于英制,采用60度倾角。


稍晚一些,英国转向了公制度量体系。1960年时,该国的国际单位制和ISO公制标准螺钉均采用了60度倾角的螺纹。放眼全球,基于公制的顺时针旋转螺钉已经成为了标准。但在美国,大约60%螺纹仍沿用基于英寸的螺丝钉标准。