Within the realm of mechanical engineering, numerous types of fasteners are employed for assembling CNC machined components, structures, and diverse connections. The critical question is how to recognize an extensive array of fasteners and determine the appropriate one for particular applications. In this article, we are going to examine various fasteners and explore the distinctions among bolts, nuts, screws, and rivets.
常见紧固件种类介绍
什么是螺栓？
螺栓，带螺纹的圆柱杆，也用作紧固件。它的凹槽与螺母的凹槽完美契合，由于它们的结合，形成了一个牢固的接头 螺纹摩擦.
螺栓的特点：
- 螺栓具有外螺纹，可以是全螺纹或部分螺纹。
- 螺栓是圆柱形的，由一个带有头部的实心圆柱体组成，称为杆部。
- 螺栓的尺寸通常大于螺母的尺寸。
- 螺栓承受拉力，这最终会导致它们失效。
- 有多个 螺栓类型, 包括机用螺栓、T 型头螺栓、肘节螺栓、U 型螺栓、J 型螺栓、吊环螺栓、犁头螺栓、地脚螺栓、马车螺栓、电梯螺栓、带肩螺栓、方头螺栓、双头螺栓、法兰螺栓、吊架螺栓、六角螺栓/自攻螺栓、方头螺栓、木螺栓等。
什么是坚果？
螺母是一种带有螺纹孔的紧固件，通常与螺栓结合使用以连接两个部件。当与螺栓结合时，两个伙伴（螺母和螺栓）通过螺纹的摩擦力固定在一起，同时螺栓轻微拉伸和连接部件的压缩。
坚果的特点：
- 螺母带有替代锁定机制，可防止因机器部件或连接部件的振动而松动。
- 它们主要具有圆形横截面。
- 螺母具有内螺纹，可以毫不费力地拧紧到螺栓上。
- 它们的尺寸比它附带的螺栓要小。
- 螺母承受压缩力，正是这种压缩应力导致它们失效。
- 坚果种类繁多，包括 尼龙嵌件锁紧螺母, 尼龙插入锁紧螺母, 六角螺母, 果酱坚果, 四方螺母, 盖形螺母, Acorn nuts, T-nuts, Kep nuts, 城堡坚果、法兰螺母、开槽螺母、联轴器螺母、翼形螺母等。
什么是螺丝？
螺钉与螺栓类似，是带有螺纹的紧固件。然而，它们的不同之处在于它们可能有也可能没有头（例如固定螺钉）。它们通常用于预钻孔或可以在安装时攻丝自己的孔。与螺栓不同，螺钉不需要螺母来固定它们，因为它们直接拧入孔中。
螺丝的特点：
螺钉与螺栓的不同之处在于它们具有锥形轴，而螺栓具有直轴。它们配有自攻或自钻点，无需导向钻孔即可轻松插入。此外，螺钉通过螺纹牢固地固定在材料上，无需使用螺母来拧紧它们。因此，螺钉通常比它们所连接的材料的宽度短。螺钉有各种尺寸和螺纹类型，适用于涉及金属、石膏板、木材甚至混凝土的不同应用。
什么是铆钉？
铆钉是圆柱形的，是固定的机械工具，顶部有一个头，类似于螺栓。它们的目的是将各个部分连接在一起。 不同品种的铆钉 存在，例如固体和 盲铆钉.实心铆钉具有带头的实心柄，而盲铆钉适用于无法接触到工件背面的紧固应用。
铆钉的特点：
- 一种在相对两侧具有头部和尾部的紧固件称为铆钉。
- 与螺纹或基于螺母的紧固件不同，铆钉没有螺纹和螺母。
- 铆钉被广泛认为是不可逆的过程，一旦安装就无法撤消。
- 铆钉作为一种接头的主要功能是提供两个或多个部件的永久组装或连接。
- 铆钉的拆卸可以通过钻孔或切割来完成。
螺栓与螺丝
在这里，这张图表概述了螺栓与螺钉不同的 7 个主要特征：
| 特征 | 螺栓 | 拧紧 |
| 夹紧力 | 螺母和螺栓组件可以产生高夹紧力。 | 螺钉仅用于低夹紧力要求。 |
| 承载能力 | 螺栓连接具有非常高的可靠性，可以承受重载。 | 没有更大的尺寸，螺钉具有较低的承载能力。 |
| 尺寸 | 长于其突出部分的宽度。 | 通常短于组装部件的宽度。 |
| 形状 | 制服柄 | 非均匀柄 |
| 均匀截面 | 可以有一个不均匀的横截面 | |
| 特征 | 螺栓需要螺母来固定。 | 螺丝是自给自足的。 |
| 螺母需要施加扭矩。 | 螺丝刀对螺丝施加扭矩。 | |
| 与非螺纹组件一起使用。 | 可与螺纹和非螺纹组件一起使用。 | |
| 安装 | 通常需要扳手或其他工具来紧固螺栓。 | 使用螺丝刀或起子头拧紧螺钉。 |
| 成本 | 螺栓组件是一种更昂贵的选择。 | 螺丝是更便宜的选择。 |
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螺栓与铆钉
下表比较了螺栓和铆钉的 8 个主要特征：
| 特征 | 螺栓 | 铆钉 |
| 形状 | 螺纹柄和头。 | 一个无螺纹的刀柄和一个刀头。 |
| 线 | 螺栓具有与螺母匹配的外螺纹。 | 不含螺纹和螺母。 |
| 夹紧负载 | 只需转动螺母和螺栓即可产生高夹紧载荷。 | 由于缺少螺纹，铆钉产生夹紧载荷的能力受到限制。 |
| 使用权 | 通孔安装需要进入螺栓接头的两侧，但螺纹孔设计可以解决这个问题。 | 可以仅从一侧安装，这有利于对面可访问性有限的应用。 |
| 工装 | 标准手持工具 | 专用工装 |
| 耐振性 | Nord-Lock 垫圈可以防止螺栓松动。 | 由于振动，铆钉不会旋转松动。 |
| 可重用性 | 使用标准工具可以快速轻松地拆卸，并且零件可以重复使用。 | 拆卸时必须剪掉，零件不能重复使用。 |
| 安装 | 简单快捷 | 耗时 |
螺母与螺栓
下表列出了螺母和螺栓在 7 个方面的主要区别：
| 特征 | 坚果 | 螺栓 |
| 形状 | 螺母是与螺栓一起使用的具有空心圆形的圆柱形紧固件。 | 螺栓是具有圆形横截面的实心圆柱体。 |
| 坚果没有头。 | 螺栓有拧紧和松开的头部。 | |
| 螺母是带有螺纹孔的小金属物体。 | 螺栓有一个圆柱形杆，一端带有螺纹。 | |
| 螺母的形状为六边形，可以轻松牢固地从任何一侧握住。 | 螺栓的形状不是六角形的，因为它有一个连接到长螺纹杆的单头。 | |
| 材料 | 镀锌碳钢。 | 含有高比例镍和铬的高级钢。 |
| 力量 | 螺母会受到压缩力，并且经常因压缩应力而失效。 | 螺栓会受到拉力，并且经常因拉应力而失效。 |
| 线 | 螺母具有与螺栓螺纹匹配的内螺纹。 | 螺栓具有与螺母螺纹匹配的外螺纹。 |
| 尺寸 | 螺母的尺寸通常比螺栓小。 | 螺栓的尺寸通常比螺母大。 |
| 锁定机构 | 螺母具有防止松动的锁定机制。 | 螺栓没有任何锁定机制。 |
| 种类 | Castle Nut、Wingnut、T-Nut、Cape Nut。 | J 型螺栓、拉力螺栓、肘节螺栓、U 型螺栓。 |
铆钉与螺丝
机械螺丝 螺栓具有拆装方便、紧固件可重复使用、紧固工具方便等优点。相反，铆钉具有抗振性、低剖面头以及适用于大量紧固件的快速、低成本组装。
铆钉可以快速安装以适应工业机械中的大量紧固件，使其成为一种经济的选择。此外，它们可以安装到盲孔中，无需接触紧固表面的另一侧即可实现牢固的粘合。铆钉重量轻，非常适合对重量要求严格的应用，通常用于固定薄板而不会使它们变形。这使它们成为组装飞机蒙皮和军事装备的理想选择。
机用螺钉和螺栓强度高，与常用工具兼容，拆卸和重新组装方便，可重复使用紧固件。然而，它们的抗振性较差，而抗振和 锁紧螺母 和线程锁。
结论
本文讨论了常见类型紧固件（即螺栓、螺母、螺钉和铆钉）之间的主要区别。尽管这些扣件乍一看似乎很相似，但每个扣件都有特定的用途并具有不同的特点。螺栓和螺母旨在协同工作以确保连接牢固，而螺钉则通过其螺纹柄独立发挥作用，并通过施加扭矩来固定材料。另一方面，当铆钉尾部变形时，铆钉会形成牢固且永久的接头。
了解这些差异使我们能够在为特定应用选择合适的紧固件时做出明智的决定，确保我们创建的结构和设备可靠且经久耐用。
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