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螺栓的历史你了解多少_万晨紧固件

返回列表 来源: 发布日期: 2020-06-19 15:20
  原标题:螺栓的历史你了解多少
  乍一看,螺栓看起来像是一个将物品固定在一起的非常简单的物品。但是再深入一点,您会发现螺栓和螺钉看似微不足道,其背后的功能远不及首次出现。没有它们,我们所有的小工具和机器都会崩溃。
  螺栓是建筑和机械设计中最常用的元件之一。它们将所有东西固定在一起-从电动牙刷和门铰链中的螺钉,到将建筑物中的混凝土柱固定的大螺栓。但是,您是否曾经停止怀疑它们的真正来源?

  尽管螺纹的历史可以追溯到公元前400年,但是现代螺栓和螺钉工艺的最重大发展是在过去150年中。普通螺母和螺栓的起源专家不同。弗雷德里克·E·格雷夫斯(Frederick E. Graves)在他的文章“螺母和螺栓”中指出,带螺纹的螺栓和匹配的螺母作为紧固件只能追溯到15世纪。他的结论基于15世纪初期一本书中出现的第一本螺钉印刷记录。

螺栓的历史你了解多少

  但是,格雷夫斯(Graves)也承认,即使螺栓的历史可以追溯到15世纪,无螺纹螺栓也可以追溯到罗马时代,当时它被用于“禁止门,用作开闭门的枢轴以及用作楔形螺栓:带槽的杆,其中插入了楔形,以使螺栓无法移动。” 他还暗示,罗马人开发了第一个螺丝,该螺丝由青铜甚至银制成。螺纹是手工锉制的,或者由缠绕在杆上并焊接的金属丝组成。
  根据螺栓专家Bill Eccles的研究,螺纹的历史可追溯到更远。阿基米德(公元前287年–公元前212年)发展了螺旋原理,并用它来构造起水的装置。但是,有迹象表明,水钉可能起源于阿基米德时代之前的埃及。它是用木头建造的,用于灌溉土地和从船上清除舱底水。“但是很多人认为螺纹是由(希腊哲学家)塔伦图姆的阿基塔斯(Archytas of Tarentum)发明的,他经常被称为力学的创始人,被认为是柏拉图的当代人,”埃克莱斯在他的网站上写道。
  历史可以分为两部分:螺纹本身可以追溯到公元前400年左右,当时它们被用于诸如提水螺旋,葡萄榨汁机和制酒等物品的紧固件,这些紧固件在使用约400年。
  前进到15世纪,约翰·古腾堡(Johann Gutenberg)在印刷机的紧固件中使用了螺钉。使用螺丝的趋势随着使用范围的扩大而扩大,例如钟表和盔甲。根据格雷夫斯的说法,达芬奇的笔记本在15世纪末至16世纪初包括用于螺丝切割机的几种设计。
  但是,大多数对此主题的研究人员的共识是,工业革命加速了螺母和螺栓的发展,并将它们牢固地列为工程和建筑界的重要组成部分。
  该“的螺母和螺栓行业在美国的历史”由WR威尔伯在1905年承认,为使螺栓和螺钉的第一台机器是贝松在法国于1568年,谁后来推出的螺纹加工规格或板使用上进行车床。在1641年,英国公司York的Hindley改进了该设备,并被广泛使用。
  在美国的大西洋沿岸,一些记载在螺栓上的历史记录可以在美国马车博物馆中找到。1800年代初期制造的汽车上的螺母比后来的汽车更平整,方正,后者的螺母上有倒角,并且平齐的螺栓被修整了。此时制造螺栓是一个麻烦且艰苦的过程。
  1760年,J和W怀亚特(Wyatt)在英国引入了批量生产螺纹的工厂流程。但是,这一里程碑带来了另一个挑战:每个公司都制造自己的螺纹,螺母和螺栓,因此市场上有各种各样的不同尺寸的螺纹,给机械制造商带来了麻烦。
  直到1841年,约瑟夫·惠特沃思才设法找到解决方案。经过多年的研究,他从许多英国车间收集了样本螺钉,他建议对英国螺钉的尺寸进行标准化,例如,有人可以在英国制造螺栓,格拉斯哥的人可以制造螺母,并且两者都可以装配在一起。 。他的建议是将螺纹牙侧面的角度标准化为55度,并且应为各种直径定义每英寸的螺纹数。
  当这个问题在英国得到解决时,美国人试图这样做,并开始使用惠特沃思螺纹。
  1864年,威廉·塞勒斯(William Sellers)提出了60度螺纹形式和针对不同直径的各种螺距。后来发展成为美国标准粗系列和精细系列。美国人比英国人拥有的一个优势是,他们的线形牙根和牙冠平坦。这比惠特沃思(Whitworth)标准具有圆润的根部和峰顶更易于制造。但是,发现惠特沃斯螺纹在动态应用中表现更好,而惠特沃斯螺纹的圆根改善了疲劳性能。
  第一次世界大战期间,不同国家/地区的螺纹之间缺乏一致性,这成为战争努力的巨大障碍;在第二次世界大战期间,这已成为盟军的更大难题。1948年,英国,美国和加拿大同意统一螺纹作为所有使用英制尺寸的国家/地区的标准。它使用的轮廓与1919年以前在德国开发的DIN公制螺纹相似。这是惠特沃斯螺纹形式(圆角化以改善疲劳性能)和塞勒斯螺纹(60度后角和平整)的最佳组合。波峰)。但是,事实证明,统一螺纹的较大齿根半径优于DIN公制轮廓。这导致了今天在所有工业化国家中使用的ISO公制螺纹。
  近几十年来,该行业的工作人员目睹了许多螺栓的微调。Eccles回忆说:“当我35年前开始从事该行业时,螺栓的强度还没有像现在这样得到充分定义。” “随着现代度量标准属性类的引入以及相关ISO标准的最新更新,现在对螺栓强度的描述以及用于建立其属性的测试方法有了更好的定义。”
  随着原材料行业变得越来越复杂,螺栓的DNA已经从钢铁变为其他更奇特的材料,以满足不断变化的行业需求。
  在过去的20年中,镍基合金得到了发展,这些镍基合金可以在高温环境下工作,例如涡轮增压器和发动机在其中表现不佳。最近的研究集中在轻金属螺栓,例如铝,镁和钛。
  自从手工制造螺栓和螺钉以来,今天的螺栓技术已经走了很长一段路,客户只能在基本的钢制螺母和螺栓之间进行选择。如今,诸如Nord-Lock之类的解决方案已经发明了包括楔形锁定系统在内的螺栓连接技术的重大改进。客户可以选择针对不同应用而定制的预组装锌片涂层或不锈钢垫圈,专为平面钢圈设计的车轮螺母或组合螺栓。Superbolt一直在增加用于重工业(例如海上,能源和采矿)的螺栓产品,迈出了迈出一大步,成为螺栓固定的全球领导者。
  现在也更加强调分析关节。“过去,人们通常仅根据经验来决定紧固件的特定尺寸。而且,用手指交叉,它会起作用。” Eccles解释说。“如今,人们将更多的精力放在分析上,并确保在产品制造并投放市场之前一切正常。”
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  紧固螺母和螺栓:基础知识
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