螺紋功能簡單，然而標(biāo)準(zhǔn)繁多，也許你會(huì)覺得有悖常理。一般來說，螺紋主要有兩個(gè)功能：一是把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成線性運(yùn)動(dòng)，比如傳力螺紋；二是連接部件防止松開，或是防止夾緊件滑移，比如螺紋緊固件。

19世紀(jì)初，為了促進(jìn)廠商與用戶的相互兼容，螺紋開始標(biāo)準(zhǔn)化。19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，工程師們發(fā)現(xiàn)，確保不同螺紋的可靠互換，是一個(gè)涉及多方面，且極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，絕非把一種螺紋的外徑和螺距標(biāo)準(zhǔn)化那么簡單。因此在這個(gè)時(shí)期，他們做了更為復(fù)雜的分析，確定了諸如節(jié)圓直徑、表面光潔度這些變量的重要性。

1898年的國際螺紋標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)議基本統(tǒng)一了公制螺紋。但是，法國、德國和日本卻各有各的公制螺紋標(biāo)準(zhǔn)，瑞士也為鐘表業(yè)專門制定了螺紋標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)在，標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程仍在繼續(xù)，公制螺紋和英制螺紋各行其道，而且都得到廣泛使用。標(biāo)準(zhǔn)螺紋有公認(rèn)的縮寫字母代號(hào)，當(dāng)中包括每種螺紋的標(biāo)準(zhǔn)化名稱的前綴。

以螺紋標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了螺絲和螺母首選的幾何形狀，以滿足具體用途的特殊要求，確?？膳c緊固工具和扳手兼容。

來自德國錫根大學(xué)下屬公司AFS（Advanced Fastening Solutions GmbH）的Hendrik Hubbertz表示，形形色色的標(biāo)準(zhǔn)是時(shí)間的產(chǎn)物，這是為了滿足易于操作、負(fù)荷能力和緊固速度（或緊固時(shí)間）等要求，使螺栓安裝得更快更牢固。

他說：「就傳力螺紋和螺紋緊固件而言，相關(guān)的螺紋標(biāo)準(zhǔn)不勝枚舉，但是螺紋緊固常用的標(biāo)準(zhǔn)，就只有那么幾個(gè)?！?/span>

最重要的是ISO和UTS標(biāo)準(zhǔn)螺紋，主要用于機(jī)械工程。

「還有自攻螺紋和滾牙螺紋的標(biāo)準(zhǔn)，它們?cè)诮饘俸退芰蠙C(jī)械工程領(lǐng)域得到日益廣泛的使用，」Hubbertz說。

管件和特定牙型的螺紋也有標(biāo)準(zhǔn)。至于傳力螺紋，則有滾珠絲杠（一種可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸桿）、梯形螺紋之類的標(biāo)準(zhǔn)。

Hubbertz表示：「標(biāo)準(zhǔn)太多的壞處就是復(fù)雜，好處則是方便更換，而且可以低成本大批量生產(chǎn)，其實(shí)這才是標(biāo)準(zhǔn)化的緣由。」

大多數(shù)三角螺紋的側(cè)面呈三角形，因?yàn)樾螤钕瘛竀」字，故又名「V形螺紋」。60度的V形螺紋為等腰三角形，準(zhǔn)確的說是等邊三角形。鋸齒螺紋則是不等邊三角形。

在緊固用途上，最常用的螺紋形狀是60度螺紋，它們屬于公制ISO螺紋和UN系列。在醫(yī)療技術(shù)、航天、航空工程等特殊應(yīng)用中，也會(huì)采用其他的螺紋標(biāo)準(zhǔn)。

出于大批量生產(chǎn)的成本考慮，螺紋都不會(huì)被加工得很尖銳。除了要有足夠大的牙底直徑，螺紋還須采用規(guī)定的牙底半徑，才能對(duì)振動(dòng)載荷具有較高的負(fù)荷能力，避免疲勞失效。螺紋的直徑公差非常嚴(yán)格，否則就會(huì)影響匹配螺紋。直徑公差對(duì)防止螺紋在使用中脫落也很重要。

Hubbertz表示，為某個(gè)用途挑選螺紋時(shí)，最重要的是考慮兩件事，一是功能，即壽命期限內(nèi)的負(fù)荷能力；二是處理，涉及物流、組裝和用戶知識(shí)。

他說：「選錯(cuò)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)給生產(chǎn)造成麻煩，因?yàn)橥９?huì)增加生產(chǎn)成本。錯(cuò)誤的標(biāo)準(zhǔn)還會(huì)造成產(chǎn)品不合格，功能喪失，產(chǎn)品召回的代價(jià)極高?！?/span>

ISO公制螺紋以外的螺紋牙型在某些領(lǐng)域和地區(qū)仍然常用，這主要是出于向后兼容的考慮。

即使是今天，在舊標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)廢止并被UTS所取代的半個(gè)世紀(jì)后，一些公司所經(jīng)銷的產(chǎn)品仍使用舊名稱（如「SAE」和「USS」）來表示英制尺寸，與UTS背道而馳。其實(shí)這些產(chǎn)品大多是按照UTS標(biāo)準(zhǔn)制造的，但是它們的標(biāo)簽和編目術(shù)語卻不規(guī)范，無異于給螺紋標(biāo)準(zhǔn)添亂。

Hubbertz表示：「今后，一些問題將會(huì)影響標(biāo)準(zhǔn)的制定，比如優(yōu)化功能來提高負(fù)荷能力和改進(jìn)組裝。工作標(biāo)準(zhǔn)很可能變成通用標(biāo)準(zhǔn)。全球標(biāo)準(zhǔn)也終將統(tǒng)一?！?/span>

追求統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)：螺紋標(biāo)準(zhǔn)簡史

公元前3世紀(jì)

阿基米德，公元前3世紀(jì)古希臘人，有人說他是螺絲的發(fā)明者，但至今尚無定論。

1800

Henry Maudslay發(fā)明了第一臺(tái)實(shí)用型螺絲車床，為螺紋尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化奠定了基礎(chǔ)。

1841

Joseph Whitworth開創(chuàng)了英國惠氏標(biāo)準(zhǔn)（British Standard Whitworth），這是英國第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化體系。

1864

William Sellers設(shè)計(jì)了以英寸為單位的美國標(biāo)準(zhǔn)螺紋（美制螺紋），這是他的90多項(xiàng)專利之一，大大簡化了螺紋的加工。

1898

蘇黎世的國際螺紋標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)議，邁出統(tǒng)一公制螺紋標(biāo)準(zhǔn)的重要一步。

1947

國際單位制（ISO）確立，開啟公制螺紋的發(fā)展進(jìn)程。

1949

統(tǒng)一螺紋制（UTS）確立，旨在統(tǒng)一英制螺紋標(biāo)準(zhǔn)。

資料來源：維基百科

螺紋標(biāo)準(zhǔn)小常識(shí)

目前最常用的螺紋是ISO公制螺紋（M）和BSP螺紋（R、G），前者適合大多數(shù)用途，后者專用于管道。這是1947年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織成立時(shí)議定的首批國際標(biāo)準(zhǔn)之一。

國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 68-1中規(guī)定了ISO通用公制螺紋（「M」系列螺紋）的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，每種螺紋用「D」（外徑）和「P」（螺距）來區(qū)分。

ISO公制粗牙螺紋DIN 13-1，是全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)螺紋牙型。其標(biāo)簽為字母「M」，后接一數(shù)字表示公稱直徑。牙側(cè)角為60度。公稱直徑的粗牙螺紋，其螺距值是固定的。

ISO公制細(xì)牙螺紋DIN 13-2至13-11，其螺距小于標(biāo)準(zhǔn)螺紋，可提供更高的預(yù)緊力，并在負(fù)載極高時(shí)減低自行松動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)楦?xì)，它可用于調(diào)節(jié)測(cè)量儀器中的螺釘。這種螺紋的術(shù)語包括字母「M」、公稱直徑和螺距（例如M12 x 1,5）；側(cè)角也是60度。

統(tǒng)一螺紋標(biāo)準(zhǔn)（UTS）規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)的螺紋形狀和系列，以及容差、公差和名稱，適用于仍在美國和加拿大經(jīng)常使用的螺紋。在這些國家，UTS是螺栓、螺母及許多其他種類的螺紋緊固件的主要標(biāo)準(zhǔn)。

與ISO公制螺紋一樣，UTS螺紋也有60度的牙型角，但UTS螺紋的特征尺寸（外徑和螺距）是以英寸為單位，用分?jǐn)?shù)表示，而不是以毫米為單位的整數(shù)值。容差的定義包含公差組，這也與ISO公制螺紋不同。目前，UTS由美國ASME / ANSI管控。

UTS螺紋的規(guī)范名稱是：用一個(gè)數(shù)字表示螺紋公稱直徑（外徑），后接每英寸螺紋數(shù)（例如3/8 – 12）。直徑小于1/4英寸的，用該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一個(gè)整數(shù)來表示；其他直徑則用英寸表示。

UNC螺紋ANSI B1.1：UNC為「Unified Coarse Thread」（統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)粗牙螺紋）的縮寫。NC和UNC螺紋可以互換，類似于公制螺紋和ISO公制螺紋。牙側(cè)角為60度。