來源:Digi-Key 作者:Art Pini 螺釘應用雖然廣泛,但往往是電子產品中最容易被忽略的零件之一。盡管如此,Digi-Key 還是提供了超過 13,000 種不同類型的螺釘。螺釘被用來固定電路板、連接蓋板和安裝連接器。與電子元器件不同,螺釘沒有標記,所以我們必須練就一雙銳利的眼睛來識別螺釘。 我的父親是一位機械師,在我上初中學習電阻顏色代碼時,他教我什么是 6 - 32 號機螺釘。事實證明,這是一種非常有用的技能。如果你已經忘了有關螺釘的知識或者對此一無所知,通過這篇文章你將了解螺釘基本知識。 螺釘的基本知識 螺釘是一種緊固件,在圓柱形桿件外側有切削而成的螺旋形槽,這種槽稱為螺紋。這種螺紋與切入圓柱形孔內部的反向螺旋槽相配合,圓柱形孔可以是一個實體件,也可以是一個被稱為螺母的小零件。將螺釘擰入相配合的螺紋孔中,使螺釘前進至配合面。如果螺釘首先穿過一個物體,轉動螺釘直到該物體和安裝面接合,就可以將物體固定到安裝面上(圖 1)。 ![]() 圖 1:典型圓頭機器螺釘圖及其主要規格。(圖片來源:Art Pini) 螺釘的主要規格是其主直徑、螺紋間距(或單位長度內螺紋數的倒數)和長度。主直徑是指在螺釘螺紋外側測量所得的直徑。螺紋間距是指螺釘在一圈內前進的距離,或相鄰螺紋最頂端之間的距離。螺紋間距的倒數是單位長度內的螺紋數。在美國和加拿大,單位長度為英寸 (in.)。在使用公制螺釘規格的國家,使用毫米 (mm) 為單位。螺桿長度是指從螺桿底部到參考平面的距離。參考平面是指螺釘與配合表面接觸的地方。對于圓頭及類似的螺釘,參考平面是指螺釘頭的底部,如圖所示。對于位于沉頭孔中的平頭螺釘,參考平面位于螺釘頭的頂部。 螺紋標準 在北美,最常用的螺紋標準是統一螺紋標準 (UTS)。UTS 螺釘是由其公稱直徑和螺紋數定義的。例如,¼-20 表示直徑為 1/4 英寸,螺紋數為 20 個/英寸的螺釘。直徑小于 1/4 英寸的螺釘用整數表示,即 0-16。直徑小于 0 的螺釘用數字 00、000 和 0000 來描述。例如,眼鏡上使用的螺釘通常為 00-72。 UTS 支持每螺釘直徑的多螺紋數。規定較少或較粗的螺紋數為統一粗螺紋 (UNC)。螺距較細的螺釘描述為統一細螺紋 (UNF)(表 1)。 ![]() 表 1:UTS 螺釘標準的螺釘尺寸。(表來源:Art Pini) 參照表 1,請注意每個螺釘直徑有兩種可能的螺紋數,因此 10 號螺釘的螺紋數為 24 或 32 個螺紋/英寸。 使用量規數值的整數表示時,可以用量規數值乘以 0.013,然后與 0.060 英寸相加求出螺釘的絕對直徑。因此,6 號螺釘的直徑為 (6 x 0.013) + 0.060 = 0.138 英寸。 此外,還有公制螺釘標準。這些標準由字母 M 表示,后面是螺釘的主要直徑 (mm),然后是螺距 (mm)(表 2)。 ![]() 表 2:粗牙和細牙系列的公制螺紋直徑和螺距。(表來源:Art Pini) 細牙螺紋比粗牙系列的螺釘直徑選擇多樣,但表 2 中只給出了重疊部分的直徑。與 UTS 螺釘一樣,公制螺釘的每個直徑也都有兩種螺距。請記住,螺距是單位毫米內螺紋數的倒數。 螺釘頭形狀和驅動方式 螺釘頭部的形狀各異。每種頭部形狀都具有特定的優勢。例如,平頭螺釘通常是沉頭的,這樣螺釘頭部就會完全低于螺釘被擰入的表面。這樣可以保持擰入螺釘的表面沒有凸起。電子產品組裝中最常見的螺釘頭類型如下圖 2 所示。 ![]() 圖 2:一些典型螺釘頭類型。所使用的螺釘頭的類型通常由具體的應用決定。(圖片來源:Art Pini) 除了螺釘頭形狀外,還可以用驅動方式來描述螺釘。驅動方式決定了用來轉動螺釘的工具的性質(圖 3)。 ![]() 圖 3:螺釘的驅動方式決定了可以施加在螺釘頭上的最大扭矩。同時決定了用于轉動螺釘的工具類型。圖中給出了一些最常用的螺釘驅動方式。(圖片來源:Art Pini) 除六角頭外,圖示所有驅動方式都需要一把適當的螺釘刀。六角頭螺釘使用扳手或內六角套筒。具體應用決定螺釘的驅動方式。 大多數螺釘按順時針方向旋轉時前進。這種螺紋稱為右旋螺紋。左旋螺紋不太常用,當逆時針旋轉時螺釘前進。 電子產品中使用的螺釘類型 鑒于電子產品中使用了大量子組件,顯然需要各種不同類型的螺釘來固定(圖 4)。 ![]() 圖 4:電子裝配中常用的螺釘類型。(圖片來源:B&F Fastener Supply、RAF electronic-hardware 和 Pomona Electronics ) 機螺釘:顧名思義,這些螺釘用于以機械方式連接機器、車輛、電子和電器中的部件。例如將電路板固定到有螺紋的墊片上。如圖 4(左)所示,B&F Fastener Supply 的 PMS-632-0075-PH 是一種 6 - 32 號十字盤頭機螺釘,長 3/4 英寸。 左邊第二個自攻型金屬板螺釘是 B&F Fastener Supply 的 6X1/2 HHSMS 螺釘。這是一種 6 號六角頭螺釘,長 1/2 英寸。金屬板螺釘用于連接金屬板組件,如機箱或外殼。這類螺釘被插入只有導向小孔的金屬板元件中。當擰入螺釘時,會切削出內螺紋。 左起第三個為面板螺釘,用來固定可拆卸面板的。這是一種帶肩螺釘。螺釘的上半部分稱為柄,因為需要穿過面板上的孔,所以沒有螺紋;且螺紋部分將面板固定在螺紋安裝孔上時可以自由轉動。圖中所示的螺釘是 RAF Electronic Hardware 的 0100-SS 4-40 號、槽式螺釘頭面板螺釘,長 21/32 英寸。 最后一種是定位螺釘。定位螺釘用于將如旋鈕、齒輪和凸輪等旋轉部件固定在軸上。這是一種無頭螺釘,通常使用一字式或內六角螺絲刀操作。例如,位于最右側的 Pomona Electronics 4914 8 - 32 號開槽式螺釘頭端定位螺釘。 總結 以上只是市面上常見的一些螺釘類型。我希望本文能成為識別螺釘的方便指南,讓你通過正確的途徑為下一個設計項目選擇正確的機螺釘。 |