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正如戴夫·特威德(Dave Tweed)所指出的那样,超前角越小,转矩与张力的比率就越低。由于螺栓紧度的重要衡量标准通常是螺栓中的张力,因此我们希望以最小的努力实现最小的预紧力。假设我们必须保持一定的螺纹剪切面积(因此在完全啮合时,螺纹要比螺栓更牢固)具有两个起点,这意味着我们加倍了导程角并大大增加了扳手拧紧紧固件所需的力适当地。但是,就其本身而言,这并不是世界末日,因为足够大的扭矩臂(或剪力扳手)使得这仅需要使用更大的电动机即可。
更大的问题是我们希望螺栓螺纹能够自锁。也就是说,我们不希望螺栓中的预紧力导致其松动。想象一下,如果螺栓有10个起头,因此螺纹的螺旋线非常陡峭-不管我们拧紧螺栓的力度如何,松开扳手时,预紧力都会立即使螺栓松动。这是因为超前角使太多的力传递到螺栓(或螺母)的旋转中,从而可以克服内螺纹和外螺纹之间的摩擦。如果没有外部锁定装置,螺栓将不会非常有效。相比之下,标准的单头紧固件通常会被预紧(或简单地紧紧固定),并基于其浅的导程角而被认为能够自锁。在振动或热循环较高的情况下,可以使用附加的锁定元件,
这就是为什么单头螺纹通常用于紧固件(不应该移动的东西),而多头螺纹在丝杠(应该自由移动或带有外部制动器)中并不少见。
在另一种材料中形成自己的配对螺纹的螺钉通常是两头螺钉,因为它们具有额外的阻力,可防止螺钉因围绕螺纹移位的基板的压缩和粗糙度而松开。一些钣金螺钉以及大多数木螺钉就是这种情况。
对于任何给定的紧固件尺寸和给定的螺距,单头螺纹就获得给定张力所需的扭矩而言,为您提供了最大的机械优势。
除了通常在丝杠上用于机械运动(例如CNC机械)的acme螺纹外,我看到的多头螺钉的唯一其他地方是在用于将塑料盒固定在一起的自攻螺钉上。在此类应用中,组装速度比拉力更为重要,拉力无论如何都受到塑料的限制。