为什么螺丝都是六角的

例如日常生活中常见的蜂窝结构 , 足球结构 , 都是由六边形的拼接而成 , 最终结构可以受力均匀 , 保持结构稳定 。
我们常见的高强度螺栓都是六角 , 内六角或者外六角 。这种结构可以均匀的受力 , 承受较大的力矩 , 在航空 , 汽车以及机械工业中大量的应用 。

为什么螺丝都是六角的

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六角螺丝和螺栓的受力面都是六边形 , 它的六条边都相等 , 六个角也相等 。
六边形是轴对称图形 , 它的对称轴 , 分别是3条对角线和三组对边的垂直平分线 , 如下图所示:
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通过上面的六边图形的这6条对称轴 , 我们可以看出 , 每次只需转动60度 , 这个六边形就可以还原成原先的位置 , 所以按六边形制成的螺丝和螺栓 , 每次只需要拧动60度 , 非常适合比较狭小的空间操作 。同时 , 六边形也具有足够的边长 , 可以适用于各种扳手和工具 。
那么设计成更多边的 , 比如12边 , 不是转动的更小角度了吗?
没错 , 这样每次拧动的角度更小 , 但是效率更低了 , 重要的是 , 扳手和螺丝的接触面更小了 , 对于质量不很过关的螺丝来说 , 非常容易磨花 , 拧上几次 , 就成圆的了 。
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对于六角螺丝和螺栓 , 通常适用于各种直板扳手 , 活扳手 , 梅花扳手 , 套管扳手 , 通过扭矩施加对螺丝的作用力 , 大大降低了使用者的气力 。除了以上的扳手 , 我们在日常生活中 , 比如组装家具时 , 常常碰到内六角的螺丝 , 那么一般会使用简单便捷的内六角扳手 , 这个对空间的要求更小 , 而且可以拧深孔里的螺丝 , 可以方便的紧固、拆卸 。
这是因为长期来合理选择的结果 , 四角形螺母的每次扳手运动只能是90度和180度 , 因为要为下一次下扳手留一个正对空间 , 遇到狭小处不宜装配  , 给设计人员在布置螺孔位置增加难度 , 而六角形螺母的每次扳手运动可以是60度 120度和180度 , 可以组合更多比较容易找到下扳手的位置 , 狭小处更容易布置装配空间 , 所以选成六角形最合理 。出现位置狭小的情况 , 设计人员也可釆用内六角螺丝使结构更紧凑 , 但多数情况下还是采用外六角的多 , 采购容易成本低 。
另外 , 你注意看扳手的头和柄也有二个角度 , 有正反二个工位可供选择 , 如果空间更小的话 , 把扳手正反翻转着用 , 好像只有40度左右的空间也能拧上螺丝 , 另外还有套筒扳手、梅花扳手 , 最小拧动角度只有15度 。
《十万个为什么》里说过:6边形的螺丝拧60度就可以图形还原(不知道表述清楚没) 。如果空间比较狭小 , 只要扳手能拧动60度就能安装上螺丝 , 这是在拧动角度和边长相互妥协后的产物 。
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试想:如果是正方形 , 边长够长了 , 但是要拧90度才能图形还原 , 不适合小空间安装;如果是八边形或者10边形 , 图形还原的角度小了 , 但是受力的边长也小了 , 容易磨圆;如果是单数边长的螺丝 , 那么扳手的两个边不是平行的 , 很早时只有叉形的扳手 , 单数边长的扳手头是喇叭状的开口 , 似乎不适合发力……
另外你注意看 , 扳手的头和柄也有一个角度 。如果空间更小的话 , 把扳手正反翻转着用 , 好像只有40度左右的空间也能拧上螺丝 。
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不过现在有套筒扳手、梅花扳手……最小拧动角度能有15度 。
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非六角的螺丝螺母也是有的 。

比如说 , 用在构件内侧 , 靠构件自身来止动的螺母 , 会做成四边形 , 这样便于利用构件最多见的直角边来固定自己 。
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【为什么螺丝都是六角的】
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后一种虽然是方的 , 但其实应该是配合专用工具使用的 , 类似一些套筒类的工具并不要求行程空间小 , 但会要求着力面积大 , 这样不易打滑 , 这样一来 , 四边形会比六边形好用 , 不易打滑 。进一步异化后就会有这张图里面的齿轮形 。
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出于防误操作或防盗的需求 , 也会有更奇葩的螺栓 , 比如这种三角形的 , 只能用特定工具像开锁一样打开 , 一般扳手能拧四方的 , 却拧不了三角的 , 不方便正是它的卖点 。苹果手机上的内五角螺丝也是出于同样的目的 。

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