簡介

這個問題其實是屬於力學問題，但是擰緊後再退半圈能防松，需要具體分析。但有一點是要注意的，就是不能拼命擰死。所謂”退回半圈”估計也是這個意思。擰得太緊，(一)使螺桿產生部分塑性變形，(二)使螺紋承受過高的局部應力，這都增加連接件低周疲勞的危險。在要求高的場合如高壓容器的緊固螺栓對擰緊時的扭矩都是有規定的。

1、基本原理——材料的力學性質

螺栓作為緊固件，不同的型號材質也會不同，有碳鋼、合金鋼、不鏽鋼等等。由於緊固件的功用要求，螺栓必須具備較大的剛度，較好的韌性。不同的使用場合，有不同的具體要求。

作為韌性材料，其拉伸應力應變曲線大同小異，基本形狀如下。伴隨著載荷的增加，應力應變曲線先後經歷彈性階段、屈服階段、強化階段、頸縮階段。實際上，材料一旦進入屈服階段，就會產生永久變形，此時結構也就失效了。因此，螺栓的工作應力必須小於其許用應力，如下圖公式，其中n為安全係數。

2、螺栓的預緊力

下圖為工作狀態下的螺栓的受力：通過螺紋的接觸產生一個軸向的向下的軸力，而螺帽下方則提供向上的分佈力，這兩個力平衡。此軸力即為螺栓的預緊力。螺栓要正常工作，那麼這個預緊力F必須有如下的要求，即小於許用應力和最小截面積的乘積。

實際上，這個預緊力沒辦法直接測量。在擰緊螺栓的過程中，依靠的是旋轉螺栓，隨著預緊力的增加，需要的扭矩也變大。它們之間有如下關係，其中K為預緊力系數，由廠商提供，d為公稱直徑。下式可以從摩擦力產生力矩與擰緊力矩平衡得出。

3、擰緊後退半圈能防松？

擰緊後再退半圈能不能防松，不可以一概而論。正如前面分析，螺栓的預緊力太大會超過屈服極限，發生不可逆的變形，使得螺栓失效；螺栓的預緊力太小則會讓被連接件不緊密，振動的情況下螺栓會越來越松。所以，預緊力以螺栓的屈服極限計算，儘量在安全的條件下取最大值（安全係數的選取）。

對於高精尖的結構，對預緊力有非常嚴格的要求，那麼擰緊力矩就顯得非常重要了。有專業的螺栓擰緊力矩的測量儀器，如下圖某寶上的扭力扳手，根據預緊力計算出擰緊力矩，通過扭力扳手觀察擰緊力矩的大小，從而控制預緊力。這種情況下，不能退半圈。

對於普通結構，通常沒有那麼嚴格的精度要求，擰螺栓不可能全靠扭力扳手，更多的還是依靠手感經驗。對於沒有彈簧墊片的螺栓，擰緊以後退半圈除了降低預緊力外，並不會帶來其他任何好處。當然，這裡有個前提，即擰緊力始終未超過屈服極限。下面這種情況，擰緊後退半圈可以起到放鬆的效果。

存在彈簧墊圈——彈簧墊圈的受力極限

彈簧墊圈的存在就是為了防止鬆動，如下圖。不管什麼形式的彈簧墊圈，都有一個可恢復的承力範圍。如果擰的過緊，彈簧墊圈被壓的過實，超出了其最大恢復力，這時候就失去了彈簧的作用。為了防止墊圈失去彈性，可以退回半圈。這樣可以有效的防止鬆動。

但是，上述分析都是基於螺栓受力沒有超出屈服極限。一旦預緊力過大，超過了屈服極限，然後再退回半圈，相當於卸一點點載。此時，螺栓的力學性質發生改變，如下圖。這稱之為冷作硬化現象。

正常情況，從A到B，到了屈服點C，此時卸載，曲線沿著C到D，AD的距離即為不可恢復的塑性變形。再加載後，從D開始上升，再還沒到C的時候，開始新的屈服。從圖中可以看到，過了屈服後再加載時新屈服極限低於初始屈服極限，但是提升了比例極限。屈服極限的降低，其實是降低了預緊力。這種情況對螺栓其實並不利，冷作硬化後，螺栓犧牲了一定的韌性，變得易斷。

通常螺栓緊固到A點就可以了，這是材料受力則已經夠用了，繼續緊固到B點的時候螺栓的應力就已經足以引起較大的形變了，到C點是螺栓形變的峰值，如果超過了峰值，這個螺栓的螺扣就已經開始變型了。到了D點，螺扣就已經徹底滑脫了。後面材料還可以受力，但是這個受力就是夾持產生的力量了。再往後的E點就是螺栓整個形變的峰值，到F點的時候螺栓就已經拉斷了。

不僅僅螺栓會有不同的受力點，被緊固的材料也會因為緊固產生形變。這樣一來之前的結構就被破壞了，所謂的擰到頭再回半圈，就是擰到了B點再回到A點。

但這個操作全靠工人的“手感”，並不精確並沒有太多的可操作性。所以在有力度要求的地方現在都是用前面說到的那種螺絲刀。用這種設置好的螺絲刀一次性擰到A點就ok了。