2016年1月22日 星期五

為什麼螺絲釘都是順時針擰緊?




  螺絲釘對應的英文單詞是Screw. 這個單詞在近幾百年詞義發生了比較大的變化,至少在1725年,它是“交配”的意思。

  除了名字裡有學問,小小的螺絲釘從被發明到被規定為順時針擰緊、逆時針鬆開,經歷了幾千年的時間。

  雷鋒叔叔告訴我們一顆螺絲釘對革命事業的作用是不可低估的。今天金妹兒就繼承雷鋒叔叔的衣缽,說說螺絲釘它怎麼就非得順時針擰緊。

  柏拉圖的朋友發明了螺釘 

  六種最簡單的機械工具是:螺絲釘、傾斜面、槓桿、滑輪、楔子、輪子、輪軸。

  螺釘位列六大簡單機械之中,但說穿了也不過是一個軸心與圍繞著它蜿蜒而上的傾斜平面。時至今日,螺釘已經發展出了標準的尺寸。使用螺釘的典型方法是用順時針的旋轉來擰緊它(與之相對,用逆時針的旋轉來擰鬆)。


  螺釘並非什麼歷史悠久的發明。這麼一種我們習以為常的工具花了足足2000年才發明出來,恰恰有力地例證了什麼叫做眼高手低。

  人們相信是柏拉圖的朋友,Tarentum的Archiytas在公元前400年發明了螺釘。而阿基米德最早意識到可以用螺釘將東西連接到一起,也可以用它來提水。羅馬人用青銅和白銀作為材料,手工切削出螺釘。在早期,人們用各色各樣的螺釘來壓榨橄欖油,灌溉水渠,排除艙底積水,當然,也用來將東西連接在一起。

  順時針擰緊主要由右撇子決定的 

  然而,由於發明之初的螺絲釘皆為人工打造,其螺絲的細密程度並不一致,往往由工匠的個人喜好決定。

  到了16世紀中期,法國宮廷工程師Jaques Besson發明了可以切割成螺絲的車床,後來這種技術花了100年的時間得以推廣。英國人Henry Maudsley於1797年發明了現代車床,有了它,螺紋的精細程度顯著提高。儘管如此,螺絲的大小及細密程度依舊沒有統一標準。


  這種情況於1841年得到改變。Maudsley的徒弟Joseph Whitworth向市政工程師學會遞交了一篇文章,呼籲統螺絲型號一體化。他提了兩點建議:1.螺釘螺紋的傾角應該以55 ° 為標準;2.不考慮螺絲的直徑,每英尺的絲數應該採取一定的標準。

  螺絲旋緊時應順時針似乎是一個不成文的規定,因為右撇子使用右手順時針擰螺絲時力量較大,而大多數人又是右撇子(比例大概在70%-90%)。

  螺釘雖小,早期需要n種機床和n+1種刀具製成 

  不管怎樣,Whitworth的想法都很受歡迎。在他提議後不久,全英採納了圓底尖頭的螺絲標準,19世紀60年代美國、加拿大也相繼採納這一標準。不過,螺釘不容易製造,因為其生產過程“需要三種刀具兩種機床”。


  為了解決英式標準的生產製造問題,美國人William Sellers在1864年發明了一種平頂平跟的螺紋,這點小小的改變讓螺絲釘製造起來只需要一種刀具和機床。更快捷、更簡單、也更便宜。Sell​​ers螺絲釘的螺紋在美國流行起來,並且很快成為美國鐵路公司的應用標準(其中兩家鐵路公司正忙於修建洲際鐵路)。

  英國人堅持使用Whitworth的略顯挑剔的螺絲釘,但是這些不一的標准在二戰中還是添了不少麻煩。當時英國、加拿大和美國的軍隊一度把他們的設備零件和維修零件弄混了。戰後,加、美、英三國於1949年達成協議統一螺紋的標準——基於英制,採用60度傾角。

  稍晚一些,英國轉向了公制度量體系。1960年時,該國的國際單位制和ISO公制標準螺釘均採用了60度傾角的螺紋。放眼全球,基於公制的順時針旋轉螺釘已經成為了標準。但在美國,大約60%螺紋仍沿用基於英寸的螺絲釘標準。

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