自行车螺丝的基本知识

牛仁旭

（转自骑行者论坛http://bbs.cyclist.cn/thread-106131-1-1.html）

虽然螺丝知识的广度和深度，多到可以写成一本书（市面上真的有专门只讲螺丝的书！），但今天Vanden不会写太过于深入，免得大家看到睡着了，主要会把重点放在螺丝与自行车维修相关的部份，扯太远的东西我们就不谈了。
　
一、螺丝的主要功能
1.连接或固定物体：例如锁紧把手，龙头，座杆
2.调整距离：例如：调整变速器的L/H限制螺丝。
　
螺丝若以大小来分，又可分成螺栓(bolt)，和螺钉(screw)。螺栓的直径较大，负载力量也比较大。螺钉的直径比较小，负载力量也比较小。以下为了方便继续说明，我暂且继续称作它们为螺丝。
　
二、螺丝的分类
1.右螺纹，左螺纹 (又可称做顺牙／逆牙，正牙／反牙，顺时针方向／逆时针方向)。
顺时针转的，就是右螺纹，反之就是左螺纹。目前自行车上的逆牙，只有五通BB和踏板，这两个地方会用到反牙。其它的都是正牙。
　以下是在在车店很常见的情形：去别的地方调货，拿到一个无盒裸装的英国牙BB，你又看不懂英文数字规格时，有一个最简单的判断方式。
　将螺牙那一面正对着自己，如果螺牙方向为右旋上，则是正牙。如果是左旋上，则为反牙。
(本图中螺丝，螺纹为右旋上，所以是右螺纹（顺牙）)


2.螺丝的外径大小（以牙顶为圆周外径，所测量出来的直径大小）
以牙顶为外径（注意！不是以螺丝头为外径！），去测量螺丝的直径，如果直径是5mm，那就是称做M5螺丝，如果直径6mm，则是M6螺丝。另外，M5这和我们常说的＜5号＞不太一样，一般讲的5号，正确来说是指六角扳手的尺寸，并非是指螺丝的尺寸，这点要特别注意。


但实际上，你拿标尺量出来的结果，数字会再小一点，例如M5实际测量的答案会在4.9mm。下图则是M5螺丝外径实际测量的结果，可以看到光标卡尺数字显示为4.91mm，并非刚好5mm整。


3.螺距（牙顶与牙顶的间隙距离）。


这也是螺丝的重要单位。如果是公制单位的螺丝，它的每个牙尖的距离，是以公制单位为基准.
以常见的龙头螺丝为例，有的会用M5*0.8来表示，M代表公制，5代表螺纹外径为5mm，0.8代表每个牙顶之间的距离为0.8mm。

像英国牙(English Threads)的计算方式，就是指在1英吋长度里，有几个牙顶。
以英国牙BB为例，可以在BB外壳上看到英文数字写1.37 inch x 24 tpi，那个1.37代表的是螺牙的外径为1.37英吋，24tpi代表在1英吋长度里有24个牙顶。
　
意大利牙则是一种混用公制单位和英制单位的牙纹。意大利牙BB，数字上会写着36mm x 24 tpi，代表螺牙直径为36mm，24tpi代表在1英吋长度里有24个牙峰。
　
下面这张图是M5*0.8的螺丝，可以看到螺丝牙的长度量出来是13.68mm，然后中间相隔17个牙顶间距，13.68mm除以17=0.80mm，所以螺距为0.8mm。


附注：
英国牙在台湾常被叫成日本牙，来源已不可考，但在英文中并没有这种称呼，所以还是请大家讲正确的用语：英国牙。
意大利牙它是混用公制和英制单位。
　　
4.螺丝的材质
在单车上，常见有的钢，铝合金，钛合金这种三种质，目前也开始有自行车厂商采用碳纤维螺丝。
铝螺丝常见的问题：无法承受大量侧向力量，会容易断掉。
钛螺丝常见的问题：螺丝都快摧到爆了，但被锁物体仍会滑动，而且还会有bia bia的声音。
所谓的钢螺丝，底下又分成很多种，主要由其中成份来决定。
钢螺丝又可分成不锈钢，和合金钢（会生锈）。合金钢螺丝又比不锈钢螺丝能锁得紧。跟铝螺和钛螺丝相比，钢类螺丝比较能锁得紧物体，
　
三、其它要注意的事项
1.垫圈Washer
垫圈可以增加受力面积，使物体能被锁得更紧，再来它能保护工作表面，避免刮伤。你也许会注意到，某些部位（例如龙头）的螺丝，它的垫圈无法和螺丝分离，也就是垫圈内径很小，比螺纹外径还小，然后垫圈的外径和螺丝头的外径是一样大的。这种螺丝在一般螺丝行无法买得，除非要订做，或向自行车厂商取得。
　
2.螺丝上油，可以避免假性锁紧的情况发生。
螺丝纹路和轨道接触时是有阻力的，这阻力会使你以为，它已锁紧，提前到达预定扭力值，但实际上没有，过一段时间，震一震就松掉了。
在Park的教学书籍Big Blue Book里头，有提到螺丝要上油，小螺丝用Fluid（液态油），大的螺丝用Grease（黄油）。不过Vanden的经验是都使用黄油Grease。另外螺丝上油，可避免金属咬死情况发生（俗称冷焊），不同的金属之间会产生化学作用，时间一久，两者一旦结合，就很难分开。最常的情况是在钢车架和座管咬在一起。
　
3.螺丝固定剂／固定胶／防松胶，主要用途为防止螺丝松脱。
如果你在螺纹上看见一层蓝色物质的物质，那也是一种防松胶。并非每一个螺丝都要点螺固剂，这只针对易松动的螺丝，Vanden以前在车店里最常点的部位为货架螺丝孔，因为常常受震动就松掉了。螺固剂本身很毒，会咬单车的烤漆，如有沾到皮肤和车架，要立刻清洗。
（Loctite螺丝固定剂，型号有很多种，可针对不同场合使用）


4.钛合金本身很容易有冷焊的问题，它有专门的隔离剂，用在钛合金螺丝／零件／车架上，Finish Line公司有出这个产品，叫Ti-Prep Anti-Seize 。


5.不要把扭力值视为完全不可侵犯的绝对之神。

会写这个，是因为现在某些单车消费市场的情况，对于扭力数字太过于偏执。有扭力板手是很重要，我也不会否认，但要活用它，而不是死用它。
　
相同尺寸大小的螺丝，它的扭力值不会差距很大，例如龙头螺丝M4，常见扭力范围在7~9Nm，但不会给你突然来个15Nm这种离谱的数字，但你也看到，它不会告诉你一定非得就是8Nm，没有丝毫不差这种事。
　
再来同一颗螺丝，在不同环境下，也会有不同的扭力值。外在环境因素像是：螺牙轨道有无铣牙干净，有无涂上黄油，螺帽材质，被锁物体的材质，这些都会影响锁紧定的扭力值，如果今天换了一颗不同材质的螺丝，例如从钢螺丝换成钛合金螺丝，扭力值也是会变的。或者你换了不同品牌和材质的把手，那么你龙头上的螺丝，要锁紧的扭力值，也是会改变的。
　
简单的讲，扭力值很重要没错，但并非一成不变，不要把扭力无限上纲，也不要把扭力扳手视为唯一的标准，这是假科学，只会让你陷入工具器材的迷思，去懂得背后的原理我想会更重要。

四、自行车常用螺丝规格
1、M6*19mm----用在曲柄螺丝、立管后部螺丝、碟刹夹器固定螺丝上；一辆车所需8粒；
2、M6*16mm----用在指拨螺丝、刹把螺丝上、夹器锁死线芯上；一辆车所需6粒
3、M6*30mm----用在座杆头部螺丝、碗组盖螺丝上；一辆车所需3粒；
4、M5*9mm----用在前、后拔夹线螺丝上；一辆车所需2粒；
5、M5*10mm----用在固定水壶架上；一辆车所需2-4粒；
6、M5*12mm----梅花设计，用在碟刹片螺丝上；一辆车所需12粒；
7、M5*19mm----用在前拨螺丝上；一辆车所需1粒；
8、M5*22mm----用在把立前部螺丝上。一辆车所需4粒；

赵思越

前面讲的螺纹基本知识，机械制图学过一点
终于赶脚工科有用武之地了

健身不求人

VANDEN大大，怎一个牛人了得，我心中神一般的存在，大家可以看看他的主页，有些东西讲的很深
http://vanden-lab.com/
老牛总结的非常专业，赞一个

杨杨

节操掉光了。。。

看懂的没几只。。

非法的昵称

收藏（居然要六字节，我擦）

黄俊

我表示我一点都不了解啊。。。。

goward12

{:4_246:}{:4_253:}

胡宗海

{:4_246:}老牛啊，话说到现在也没记完整呢

牛仁旭

占楼

牛仁旭

占楼

牛仁旭

五、螺纹滑丝的原因分析及修复方法
    在拆卸螺丝时，我们经常会遇到滑丝的问题，滑丝就是螺纹孔的螺纹或者螺丝的螺纹被破坏，失去咬合能力，或者是内六角被磨圆，无法使用工具。自行车上使用的螺丝多为钢螺丝，而把横、把立、前叉、曲柄、车架五通却是铝螺纹，铝的硬度不如钢，因此在实际使用中，滑丝现象多出现在铝螺纹上。下面分别说明一下滑丝的情况。

1、内六角磨圆
   
    此情况多发生在反复拆装的内六角螺丝，原因有三种：拆装次数过多、工具使用不当、工具质量不好。
    首先说拆装次数，其实有些零件的寿命受拆装次数的影响远大于使用里程，比如牙盘和车架尾勾；对于螺纹来讲，拆装次数的影响也同样重要。

    螺纹在咬合的时候是金属与金属相互摩擦，不可避免得会造成表层金属的磨损，这就是为什么使用过的螺丝上会带有一些铝屑，还有就是刑警在侦破案件时，通过锁孔里是否有金属屑来判断是不是新配的钥匙。
    因此要尽量减少拆装次数，避免不必要的拆装，比如要把把横抽出来，完全没必要把四颗把立螺丝全部拧出来，只需要适当的拧松即可，把横的固定部位直径是最大的，直径最大的部位都已经松开了，把横很容易就抽出来了，更重要的是保护了后半段的螺纹。
    就是内六角不适合用暴力，而应该使用缓力，对于一些生锈或比较紧的螺丝可以采取在扳手上加套管加长力臂的方式，用脚踩或其他瞬加加力的方式会使内六角和螺纹花丝的几率上升数倍。
    最后是工具的质量问题，好的工具比如SATA、Super B、ParkTool质量的确好，比较硬，能够承受更大的扭矩而仅产生很小的形变，而且尺寸精度比较高，拆装更轻松而且可以减少滑丝几率，当然价格也比较高。SATA的六角在建华五金要8块钱一根，SuperB的六角套装淘宝价也要35元。但是我一直用的1块钱一根的六角，而且也没有因为工具质量问题而损坏过螺丝和螺纹，只要正确使用工具，滑丝是完全可以避免的。但是我建议小号六角要买好的，因为尺寸小，同样的损伤来说影响更大，所以小号六角更容易磨圆，当然4号以下的六角也是很少用得到的。

2、内螺纹滑丝
   
     内螺纹滑丝是很常见也是很头疼的问题，尤其是铝螺纹遇见钢螺丝，一旦失手，很可能就没有第二次装配的机会了。内螺纹滑丝主要有这几种情况：

①扭力过大。
    当螺丝与内螺纹完全咬合之后，再继续加力，内螺纹会受到向外拉的力量，不要小看螺纹的拉力，是非常大的，当拉力达到一定程度（手劲完全足够），相互咬合的内螺纹和外螺纹之间相对脆弱的一方就会发生破坏，在自行车上就是铝螺纹被破坏，导致螺纹孔变成圆孔，无法再次咬合。
    要想避免因扭力过大而发生滑丝，最合理的方法是使用扭力扳手（扭力扳手是一种可以设定扭力值的扳手，当达到预设扭力值时，扳手就自动滑牙，不能继续加力），但是对于咱们来说不现实。零件的每处螺纹都会标注适当的扭力值，虽然咱们无法知道准确的扭力值，但是可以作为参考。比如飞轮的扭力要求为40N·m，把立的要求为5N·m，显而易见，飞轮要求我们上的很紧，而把立仅需要我们拧住就可以了。你可能会觉得车把掉下来比飞轮松了更危险，但是仔细想想，把立螺丝其实并不怎么受力，没必要拧得很紧，更重要的是把立是铝螺纹，扭力过大很可能会滑丝。同样指拨和刹把固定螺丝的扭力值也在5~7N·m，这已经足够将它们固定在把横上，还有一点就是，一旦摔车，刹把和指拨会在遭受碰撞时在把横上发生旋转，从而缓冲受力，保护刹把和指拨，这也是官方要求的。

    对于把立，扭力不均匀也有可能导致滑丝，因为这样会使螺纹的受力方向偏离轴线，有切向分力破坏螺纹。所以对于把立螺丝，不但要掌握合适的扭力，还要均衡扭力，方法就是沿对角线同步锁紧，每个螺丝拧一圈或者半圈，按照一定顺序同步锁紧，这样的固定效果也是最好的。

②螺纹没有对正。
    这种情况主要发生上脚踏和中轴的时候，我们在上螺丝的时候，习惯把螺丝用手拧一两圈甚至直接放进螺纹孔里，然后就上螺丝刀了，拧一下螺纹就能对正了。拧螺丝可以这样，但是对于脚踏和中轴就不可以了，因为拧脚踏和中轴都需要使用大扳手，力度不好控制，刚开始就算用手拧进去一两圈，螺纹可能还没有对正，只是将就着咬合住边缘了，这时候一加力，脚踏的确拧进去了，但是拧进去的却是歪的，而且曲柄的螺纹已经滑牙了。对于曲柄来说，不管是哪一侧滑牙，都是无比蛋疼的，要是车架五通滑丝，那就只能换车架了。所以在上脚踏和中轴的时候，一定要用手拧进去足够长，确保螺纹已经完全对正，然后才可以加力上紧。

③没拧紧。
    怎么拧太紧会滑丝，拧不紧也会滑丝呢？因为拧不紧而滑丝也是主要发生在脚踏和中轴上。上面帖子里也说了，M5的螺丝表示螺纹外径是5mm，但是实际测量只有4.91mm，这不是误差，而是就这么设计的。这样设计的原因是减少金属摩擦，使螺丝更好拧，当螺纹完全咬合后，这0.1mm的间隙是不会发生晃动的。但是如果螺纹没有完全咬合呢？脚踏和中轴的螺纹都是受力部位，如果没有拧紧，再微小的间隙都会在大力踩踏时发生晃动，晃动的结果就是螺纹自动解锁，导致晃动越来越大，最后发生螺纹的破坏，这就是脚踏没上紧被踩掉后，曲柄滑丝的原因。如果运气好的坏，曲柄只有一半的螺纹滑丝，剩下一半螺纹仍然可以咬合脚踏螺纹，但是要使用螺纹胶，来填补滑丝部分的间隙，防止再次发生晃动。

④堵丝。
    如果在螺纹的间隙落有灰尘甚至是小沙粒，那么在螺纹咬合的时候，小沙粒会塞进螺纹咬合的间隙中，而咬合间隙只有0.1mm，不管沙粒的直径是否大于0.1mm，沙粒都会充当磨料的功能，挤压螺纹发生形变，随着螺纹的旋入，逐步破坏螺纹，这种现象叫做堵丝。因此对于重要的铝螺纹，比如曲柄和车架五通，上脚踏和中轴之前要清理螺纹间隙的杂质。
    清理杂质可以使用牙刷、纸巾等擦拭螺纹部位，如果有顽固污渍，可以用洗衣粉刷下来或者用黄油粘下来，确保清理干净。然后再在螺纹部位涂抹少量黄油，作为润滑和清理，不但可以保护螺纹，而且可以方便拆卸，还有防水作用。