Engleska riječ koja odgovara zavrtnju je Screw. Značenje ove riječi značajno se promijenilo posljednjih stotina godina. Barem 1725. to je značilo "sparivanje".
Pored znanja u nazivu, trebalo je hiljadama godina da se mali šrafovi zategnu u smjeru kazaljke na satu i olabave suprotno od njihovog izuma.
slika
Zašto vijci moraju biti zategnuti u smjeru kazaljke na satu?
Platonov prijatelj je izmislio šraf
Šest najjednostavnijih mehaničkih alata su: vijci, nagnute ravni, poluge, remenice, klinovi, točkovi i osovine.
Šraf je među šest jednostavnih mašina, ali, iskreno rečeno, nije ništa drugo do os i nagnuta ravan koja se vijuga oko njega. Danas su vijci razvili standardne veličine. Tipičan način korištenja šrafa je da ga okrenete u smjeru kazaljke na satu da biste ga zategli (za razliku od okretanja suprotno od kazaljke na satu da biste ga olabavili).
slika
Zatezanje u smjeru kazaljke na satu uglavnom određuju dešnjaci
Međutim, pošto su zavrtnji u vreme njihovog pronalaska svi napravljeni ručno, finoća šrafova nije bila dosledna i često je bila određena ličnim preferencijama majstora.
Sredinom{0}} stoljeća, francuski dvorski inženjer Jaques Besson izumio je strug koji je mogao rezati zavrtnje. Kasnije je trebalo 100 godina da se ova tehnologija promovira. Englez Henry Maudsley izumio je moderni strug 1797. godine. Njime je značajno poboljšana finoća navoja. Unatoč tome, još uvijek ne postoji jedinstveni standard za veličinu i finoću vijaka.
slika
Ova situacija se promijenila 1841. Maudsleyev šegrt Joseph Whitworth je podnio članak Instituciji općinskih inženjera pozivajući na unifikaciju tipova vijaka. Dao je dva predloga:
1. Ugao nagiba navoja zavrtnja treba da bude 55 stepeni kao standard;
2. Bez obzira na prečnik zavrtnja, broj žica po stopi treba da usvoji određeni standard.
Iako su šrafovi mali, potrebno im je n vrsta alatnih mašina i n+1 vrsta alata za sečenje da bi ih napravili u prvim danima.
Rane šrafove nije bilo lako napraviti jer je njihov proizvodni proces „zahtevao tri alata za sečenje i dve alatne mašine“.
Kako bi riješio proizvodne i proizvodne probleme britanskih standarda, Amerikanac William Sellers je 1864. godine izumio navoj s ravnim vrhom i ravnom petom. Ova mala promjena omogućila je proizvodnju vijaka sa samo jednim alatom i alatnom mašinom. Brže, lakše i jeftinije.
Navoj Sellers vijaka postao je popularan u Sjedinjenim Državama i ubrzo postao standard za Amtrak aplikacije.
Karakteristike vijčanih spojeva
slika
Slika B: Svojstva vijčanog spoja
Glavne varijable procesa zatezanja:
(1) Moment (T): primijenjeni moment zatezanja, jedinica Nm (Nm);
(2) Sila stezanja (F): stvarna aksijalna veličina stezanja (pritiska) između spojnih tijela, jedinica Njutn (N);
(3) Koeficijent trenja (U): koeficijent obrtnog momenta koji troše glave vijaka, parovi navoja, itd.;
(4) Ugao rotacije (A): Na osnovu određenog momenta, vijak će imati određeno aksijalno izduženje ili će se konektor stisnuti i ugao navoja treba okrenuti.
