设备由各种零件构成。其中我们将螺栓、弹簧、齿轮这种具有共通名称的零件统称为“机械元件”。为了进行机械设计，与机械元件作用和强度相关的知识不可或缺。因此这次对机械元件中的“螺栓”进行一下说明。
设备最常用的元件：螺栓
螺栓是最常用的机械元件。诸如玩具电池盖和家具组装等，即使是不怎么接触工业和制造业的人，也经会见到它。螺栓具有将零件彼此固定或者将旋转力转化为线性力的作用。
螺纹可分为“公螺纹”和“母螺纹”。像螺栓那样在轴状零件外侧有螺纹的叫做“公螺纹”，像螺母那样在筒状零件的内侧有螺纹的叫做“母螺纹”。
在“公螺纹”中，螺纹最高的部分叫做“外径”，螺纹最低的部分叫做“谷径”。
相反，在“母螺纹”中，螺纹最高的部分叫做“内径”，螺纹最低的部分叫做“谷径”。
如果将“公螺纹”和“母螺纹”组合，“公螺纹”的“外径”会与“母螺纹”的“谷径”啮合，而“公螺纹”的“谷径”会与“母螺纹”的“内径”部分啮合。
另外，判别螺栓大小的“公称直径”使用的是“公螺纹”的外径。
螺纹凹凸中的凸部分称为“螺纹牙”。相邻的螺纹牙与螺纹牙之间的距离称为“螺距”。
螺栓的种类
螺栓种类很多。
螺栓的分类方法有两种，一种是根据螺纹部分的规格分类，一种是根据螺栓的形状分类。
根据螺纹部分的规格分类大致有如下3种。
• 公制螺栓
是最常用的螺栓。表示米的“M”与螺纹的公称直径组合，例如称作“M10”。螺纹牙的角度为60°。
• 统一螺栓
也被称作英制螺栓。顾名思义，是根据英制单位制作的螺栓。表记为“UNC”或“UNF”。螺纹牙的角度为29°（30°）。
• 管用螺栓
是连接管子的特殊螺栓。表记为“G”或“R”。 螺纹牙的角度为55°。
接下来是根据螺栓形状进行的分类。螺栓的形状非常多无法全部详细介绍，这里介绍几种常用于制造业现场的螺栓。
• 六角螺栓
这是最常见的螺栓。头部呈六角形，使用固定扳手或活扳手扭紧。广泛用于大型设备或建筑物等。
• 自攻螺栓
螺栓的尖端呈锥形，一边攻螺纹一边拧入没有“母螺纹”的底孔里。应用领域很广，如家电产品的树脂壳体和钣金等。
• 小螺栓
具有圆头或平头，是使用十字螺丝刀扭紧的螺栓。用于从家电产品到大大小小的设备等各种场合。
• 止动螺栓
也被称为“锁紧螺栓”。没有头部，将六角扳手插入螺栓内侧扭紧。它用于在设备内部堵住轴的出口等。
螺栓的强度和扭矩
为了正确使用螺栓来固定2个以上的零件，螺栓的紧固力很重要。螺栓因其结构，越是用力扭紧它，按压零件彼此的力（紧固力、轴向力）就越大。由于轴向力本身很难测量和管理，因此使用扭紧螺栓时的紧固扭矩（转动螺栓的力）来管理螺栓的紧固状态。
另外，当过于用力扭紧螺钉时，轴向力使得螺栓被拉伸，从而骤然失去紧固力。如果发生这种情况，即使退回螺栓，也无法发挥原来的力。因此螺栓的紧固扭矩必须控制在螺栓的强度以下。在设计设备时要充分注意螺栓的强度。
总结
螺栓在机械元件中是最为常用的零件。在机械设计中，根据用途和被要求的强度，选择合适的螺栓非常重要。
