螺钉和螺栓的类型,通常可依据头部形状、驱动方式、螺纹形式和用途来区分。六角头螺钉适用于扳手操作;内六角圆柱头螺钉采用内驱动;沉头螺钉安装后可与表面齐平。自攻螺钉可自行形成配合螺纹,而紧定螺钉和肩螺钉则用于更专门的工况。

本指南对机械制造与维护中常见的 12 类产品系列进行对比说明。需要注意的是,这些类别之间并非完全独立:自攻螺钉也可以采用圆头,肩螺钉也可配内六角驱动。螺纹杆和双头螺柱则作为相关的螺纹紧固件纳入说明,而不归类为带头螺栓。

如需了解螺钉与螺栓在结构设计上的区别,请参阅我们的 螺栓与螺钉指南。在确认零件型号后,可浏览 LILY 的 螺钉与螺栓 ,按尺寸、材质和驱动方式筛选选型。

12 类螺钉与螺栓一览

类型

头部或主要特征

典型用途

六角头螺钉

外六角;扳手或套筒

机架和通用装配

内六角圆柱头螺钉

圆柱头;内六角或梅花槽

夹具及侧向操作空间受限的连接部位

沉头螺钉

沉头结构;多种驱动形式

需要表面齐平的连接部位

圆头螺钉

盘头、按钮头、马车头及相关头型

罩盖、钣金总成和设备面板

蝶形螺钉

螺钉头部适于手动紧固

需要频繁拆装的罩盖和调节部位

肩螺钉

带无螺纹肩部;端部螺纹直径较小

枢轴、导向件和连杆机构

十二角螺钉

外六角双十二角头

适用于工具接入受限的特定机械连接部位

自攻螺钉

成形螺纹或切削螺纹设计

适用于金属或塑料中的预钻导孔

紧定螺钉

通常无头,端部顶紧并咬合部件

用于在轴上定位轴环、带轮和齿轮

防脱面板螺钉

防脱结构使螺钉始终连接于面板

适用于不宜使用松动螺钉的检修面板

马车螺栓

圆头方颈;螺母紧固

适用于木结构连接件或带有相应方孔的金属件

螺纹杆 / 双头螺柱

无头;全长螺纹或端部螺纹

拉杆、可调连接件及螺柱组件

螺钉头型及其应用

头型会影响支承面、安装高度以及工具操作空间,但不会决定紧固件的强度等级。应分别核对图纸和机械技术规范。

六角头螺钉

六角头螺钉采用六边形外头部,可使用扳手或套筒拧紧。适用于头部周围有足够空间以便施加工具的场合。应确认该零件为全螺纹还是半螺纹,以及其强度等级是否满足所需预紧力。见 六角头螺钉。

六角头螺钉

内六角圆柱头螺钉

内六角圆柱头螺钉通常采用圆柱形头部和内六角驱动,亦有 Torx 版本可选。工具沿螺钉轴线方向施力,因此特别适用于夹具和空间紧凑的装配位置。低头型产品的承载能力可能与标准高度圆柱头螺钉不同。见 内六角圆柱头螺钉。

内六角螺钉(圆柱头螺钉)

沉头螺钉

沉头螺钉具有沉孔支承面,安装后可与零件表面齐平。沉孔角度和直径必须与螺钉相匹配。对于突出式紧固件会干涉运动或配合面的场合,齐平头设计更为适用。见 沉头螺钉。

沉头螺钉

圆头螺钉

盘头、按钮头和桁架头是常见的凸头形式。桁架头的承压面较宽;按钮头则具有较低的圆顶外形。槽圆柱头和盘圆柱头也是该产品系列中的其他头型。选型时应依据实际头部尺寸,而不是仅凭系列名称判断。参见 圆头螺钉。

圆头螺钉

手拧螺钉

手拧螺钉专为手动紧固而设计,通常采用滚花头或翼形头。它们适用于需要频繁拆装的盖板和调节部位。由于手动紧固无法形成可控的预紧力,当夹紧力至关重要时,应采用规定的紧固方法。参见 手拧螺钉。

蝶形螺钉

肩螺钉

肩螺钉由无螺纹的肩部和较小的螺纹端组成。肩部可用于导向运动部件或作为转动支承面,而螺纹端则用于固定组件。肩径和肩长应与螺纹规格分别标注;运动部件不得因肩部尺寸不当而被卡滞。参见 肩螺钉。

肩螺钉

12角螺钉

外六角12角头可使用匹配的12角套筒或梅花扳手驱动。与外六角头相比,它提供更多的工具定位位置。是否适用取决于头部尺寸和规定的强度等级;仅凭角数并不能证明其强度更高或扭矩承载能力更大。参见 12角螺钉。

螺钉头型一览

这些侧视轮廓用于区分常见头型,仅为示意图,并非带尺寸的产品图纸。

盘头
圆角边缘,较大的承压面
桁架头
宽大、低矮的圆顶形
按钮头
光滑的低圆顶
槽圆柱头
高而圆的顶部
盘圆柱头
圆柱形,平顶
沉头
沉头式,安装后与表面齐平
六角头
外六边形
内六角圆柱头
圆柱形,内驱动

示意图;尺寸和工具配合请以产品图纸为准。

螺钉驱动形式:十字、梅花、内六角等

驱动位是工具与螺钉啮合的部位。外六角头需使用扳手或套筒;内六角驱动则需使用六角扳手或批头。因此,六角头螺钉与内六角螺钉所需工具并不相同。

  • 十字槽和米字槽属于不同的十字槽系。每种槽型都应使用相应的批头类型和尺寸。

  • 一字槽驱动应选用与槽宽和槽深相匹配的一字批头。

  • Torx采用六瓣槽型。尺寸匹配的批头可实现可靠啮合,并有助于降低打滑脱出。

  • 内六角和方孔传动必须配用尺寸匹配的扳手或批头;工具磨损或尺寸偏小都可能损伤凹槽。

  • 单向及其他防拆传动形式会限制拆卸,或必须使用专用工具。其与标准凹槽不可通用。

十字槽
Phillips(示意)
一字槽
单槽凹槽
梅花槽(Torx)
六齿、低滑出
方形传动
方孔
六角套筒
内六角凹槽
十二角
外六角、双六角

示意图;尺寸和工具配合请以产品图纸为准。

螺母旋具适配何种头部?

螺母旋具适用于外六角头部和六角螺母,不适用于 Phillips、一字槽、Torx 或内六角凹槽。选型时应按头部对边尺寸匹配旋具,而非按螺钉的公称螺纹直径。

自攻螺钉:成形或切削配合螺纹

自攻螺钉在安装过程中可形成或切削配合螺纹。许多自攻螺钉仍需预先加工尺寸正确的导孔。螺纹成形型通过材料挤压成形,螺纹切削型则通过去除材料形成螺纹。应根据基材、厚度及规定孔径选择相应类型。

自钻螺钉还可借助钻尖直接成孔。因此,自攻与自钻属于相关概念,但并非同义。用于薄板前,应确认产品的钻穿能力。浏览 自攻螺钉。

自攻螺钉

紧定螺钉:用于轴上部件的固定

常见的无头紧定螺钉旋入联轴器、皮带轮或齿轮后,端部顶压轴表面。凹端可在表面形成压痕;平端和无损伤端适用于需尽量减少表面损伤的场合。圆柱端可嵌入相配孔或槽中实现定位。

端部形式、轴硬度、施加扭矩和振动条件都会影响保持力。对于要求较高的传动场合,单靠紧定螺钉可能不足以提供足够的固定能力。应确认设计是否需要平键、夹紧结构或其他保持方式。见 紧定螺钉。

紧定螺钉

限位面板螺钉:维护过程中不脱落

限位面板螺钉在与配合螺纹脱开后仍保留在面板上。其限位结构可降低维护过程中螺钉丢失的风险。应核查面板厚度、安装方式及螺钉可用行程。四分之一转紧固件也可用于类似的检修面板场景,但采用不同的锁紧机构。见 限位面板螺钉。

限位面板螺钉

马车螺栓、全螺纹杆和双头螺柱

马车螺栓

马车螺栓采用圆顶头和方颈结构,可在木材或相应的方孔中有效防止转动。拧紧力由螺母提供。在金属连接中,普通圆形间隙孔无法提供同等的防转支撑。另见 马车螺栓。

马车螺栓

螺纹杆与双头螺柱

螺纹杆通常沿全长加工螺纹,可与螺母配合形成可调连接。双头螺柱可以是全牙,也可以仅在一端或两端加工螺纹。螺柱可拧入带内螺纹的部件中固定,而螺母则用于压紧配合件。这类无头紧固件与螺栓、螺钉同属紧固件体系,但属于独立的产品类别。

应核对规定的材料、性能等级和螺纹啮合长度。仅凭杆件外形或笼统的等级描述,无法确定其允许工作载荷。另见 螺纹杆与双头螺柱。

螺纹杆与双头螺柱

螺钉尺寸的标注方式

英制螺纹标注通常给出直径、每英寸牙数和长度。例如,#8-32 × 1 in. 表示 #8 规格螺纹,牙距为每英寸 32 牙,公称长度为 1 英寸。公制标注如 M6 × 1.0 × 20,则表示公称螺纹直径为 6 mm、螺距为 1.0 mm、公称长度为 20 mm。英制螺纹与公制螺纹不能互换。

平头沉头螺钉的长度通常从头部顶面量至端部。六角头、内六角和盘头螺钉的长度通常从头部下方量起。肩螺钉还需注明肩部尺寸,而特殊头型的标注规则可能不同。最终尺寸应以产品图纸为准。

平头 长度包含头部 例如 #8-32 x 1"
六角头、内六角、圆头 长度不含头部 例如 M6 x 1.0 x 20

示意图;尺寸及工具配合请以产品图纸为准。

螺钉与螺栓的材料和表面处理

材料选择应同时考虑载荷条件和使用环境。仅凭材料名称,无法确定抗拉强度、保证载荷或安装扭矩。

材料或表面处理

典型选用原因

检查要点

碳钢或合金钢

适用于需要明确强度等级的机械连接

钢材等级、热处理与防腐措施;仅有黑色氧化膜时,其防护能力十分有限

18-8 不锈钢

一般耐腐蚀性能

实际机械等级;并不意味着可以直接替代所有合金钢等级

316 不锈钢

与常见的 304 / 18-8 钢级相比,对氯化物引起的点蚀具有更高的抗性

应根据介质暴露程度、缝隙环境和额定强度综合判断;316 也并非完全不受海水腐蚀影响

A286

适用于要求高温强度的指定紧固件

应结合热处理、产品规范和服役温度判断;不要将其视为 316 的同义材料

黄铜或青铜

电气性能、外观要求或特定应用场景下的耐腐蚀要求

具体合金成分、强度等级以及与周边金属的相容性

尼龙或其他塑料

电绝缘性和轻量化

蠕变、温度、化学介质暴露以及允许夹紧载荷

铝或钛

对重量敏感的组件

合金成分、机械等级以及电偶腐蚀相容性

对于海洋环境中的螺钉和螺栓,应评估盐水暴露条件和整个连接部位,而不能仅凭“stainless”这一名称做选择。不锈钢紧固件与铝材配合时,在有湿气作为电解质的情况下可能形成电偶腐蚀。仅靠绝缘垫圈并不能隔离螺纹或杆身;必须从整条接触路径出发,综合考虑隔离、密封以及材料匹配。

如何选择合适的类型

  • 首先明确使用目的:用于夹紧接头、导向运动、固定板件,或在轴上定位零件。

  • 核查头部净空、驱动操作空间,以及是否需要齐平表面。

  • 明确直径、螺距、长度、螺纹啮合长度,以及台阶或沉头尺寸。

  • 应根据连接结构设计要求确定所需强度和防腐等级,不应仅凭通用应用标签选择等级。

  • 确认紧固方式,并判断维护可达性或振动工况是否需要防松结构。

对于非标尺寸或特殊螺钉、螺栓,LILY Bearing 的 定制紧固件服务 可根据图纸及应用要求进行评审。

常见问题

仅凭螺钉头部能否识别替换件?

不能。两种螺钉可能具有相同的头部形式,但直径、螺距、长度、材料或强度等级不同。应记录螺纹参数和尺寸,再与产品图纸核对。对于关键连接,应采用指定零件或经认可的等效件。

吊环螺栓和圆木螺钉能否互换?

通常不能。典型吊环螺栓一端为木螺纹,另一端为机螺纹,用于配合螺母或带螺纹的连接件;典型圆木螺钉两端均为木螺纹。应根据连接形式选择所需的端部螺纹组合。

可以用十字槽螺钉替换梅花槽螺钉吗?

在替换件的螺纹、长度、头部支承尺寸、材料、强度及其他规定特性均匹配的前提下,通常可以考虑更换。但驱动槽型改变,也意味着工具必须相应更换。应核对替换规格,不可仅凭槽型不同就认定其余参数一致。

“不锈钢”是否代表紧固件强度等级?

不代表。不锈钢牌号说明的是材料类别,而产品的机械性能等级取决于其具体规格和状态。在以不锈钢紧固件替代钢制紧固件之前,应先对比标注的强度等级或性能等级。

技术参考

该 NASA紧固件设计手册 论述材料选型、腐蚀、螺纹啮合长度以及接头载荷。请结合所指定紧固件适用的产品标准和图纸进行选用。