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前兩天瀏覽美國版知乎Quora時, 看到一篇有意思的文章, 其中一個David的回復(fù)很有參考意義，所以翻譯了一下，學(xué)習(xí)交流。
問題：在你的職業(yè)中，有什么公開的秘密是我們普通人不知道的，或者通常不允許被告知的? 回答者：David Lewinnek, 20多年的工程經(jīng)驗，主要從事汽車和工廠設(shè)備 正文如下： 你知道在你的宜家工具桌上，你花了幾個小時尋找的那些額外的部件，比如那些小的鎖緊墊圈嗎？這里有一個公開的秘密：那些該死的東西是沒用的，如果你沒有在地毯下面找到它們，它們可能會藏在桌子下更長時間。 對未受過訓(xùn)練的人來說，split ring lockwashers(直譯: 分裂環(huán)型鎖緊墊圈/開口鎖緊墊片,即國標(biāo)GB93-87標(biāo)準(zhǔn)型彈簧墊圈)看起來就像他們會禁錮在那，防止螺絲松動，但在現(xiàn)實中，他們是無用的，嗯，實際上我想不出還有什么像它一樣無用的例子。也許就像我們呼吸的空氣中氬的比例一樣沒用?就像你懷孕前十年的星座預(yù)測一樣沒用?就像E.E.肯明斯(Edward Estlin Cummings)打字機(jī)上的大寫字母鎖一樣沒用 [1]?在一個擁有消息靈通的設(shè)計師、理性的用戶和誠實的硬件銷售商的世界里，這些將不復(fù)存在:
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2019-9-1 22:55 上傳
我是一個脾氣暴躁、傲慢自大的老家伙，我承認(rèn)我完全不理性地討厭開口鎖緊墊片和那些不聽我關(guān)于此墊片評論的自以為是的年輕人。的確，他們(鎖緊墊片和自以為是的年輕人)冒犯了我脆弱的感情，讓我經(jīng)常罵人，但是并不是因此才讓我認(rèn)為這些墊片沒用的。 有時候,衛(wèi)星上的螺絲會松動,NASA的管理人員不得不非常不情愿地派宇航員上去擰緊螺釘。他們用了遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一次載人火箭發(fā)射的費用,委托進(jìn)行了一項關(guān)于緊固件可靠性的研究，并將其作為NASA參考出版物1228號(1990年)向公眾提供。以下是一段摘錄：
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2019-9-1 22:56 上傳
圖14所示的典型螺旋彈簧墊圈 [2]由略微梯形的鋼絲組成，形成一個螺旋，因此自由高度約為墊圈橫截面厚度的兩倍。它們通常由淬火碳鋼制成，但也有鋁、硅、青銅、磷青銅、不銹鋼和K-Monel。 當(dāng)螺栓被擰緊時，鎖緊墊圈起到彈簧的作用。然而，當(dāng)螺栓被扭力完全擰緊時，墊圈通常是平的。此時它相當(dāng)于一個實心的平墊圈，它的鎖緊能力是不存在的。總之，這種類型的鎖墊圈對鎖緊是無用的。
不過，你不必只相信NASA那些裝腔作勢的科學(xué)家們。一位名叫格哈德·容克(GerhardJunker)的德國人不茍言笑，他發(fā)明了容克測試(Junker Test)，用來評估分裂環(huán)鎖緊墊圈有多無用，這要追溯到20世紀(jì)60年代。容克拿起一個緊固件，用緊固件將兩個部件固定在一起，搖動組件直到它松動。前兩次Junker測試的結(jié)果是，分裂環(huán)鎖緊墊圈在完全扭轉(zhuǎn)的螺栓中具有相同的性能，就好像它們不存在一樣，但如果螺栓沒有正確擰緊，則會導(dǎo)致兩倍的松動速度。根據(jù)您安裝的細(xì)心程度，分割環(huán)鎖墊圈要么是無用的，要么是主動破壞您的組件：
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2019-9-1 22:56 上傳
美國機(jī)械工程師協(xié)會(ASME)有一些腳踏實地的人，他們試圖通過發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)，使不同的螺母、螺栓和墊圈可以互換，從而使人們的生活變得更容易。ASMEB18.21.1-1999中關(guān)于鎖緊墊圈的章節(jié)說： 2.1本標(biāo)準(zhǔn)所涵蓋的螺旋彈簧鎖緊墊圈適用于一般用途。螺旋彈簧鎖緊墊圈補(bǔ)償組件之間產(chǎn)生的松動，將載荷分布在更大的區(qū)域上，以滿足某些頭型的要求，并提供硬化的支撐面[3]。 請注意，ASME并沒有說分割環(huán)鎖墊圈用于將任何東西鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢?。確實說彈性可以彌補(bǔ)已經(jīng)出現(xiàn)的松動，但我還沒有看到哪種情況下是有用的。來自鎖緊墊圈的力通常約為適當(dāng)擰緊的緊固件螺絲張力的1%至10%。一旦張力下降了90%，即使有一個很包容性很強(qiáng)的彈簧來填補(bǔ)最后的10%，聯(lián)接通常也會失效。事實上，大多數(shù)時候，如果我的聯(lián)接張力改變了一兩個數(shù)量級，我更愿意聽到咯噠的響聲（好讓我判斷已經(jīng)失效了）。 總而言之，只要對分裂環(huán)鎖墊圈說“不”就可以了！除非你是德國人，否則你可以說“Nein”或者如果你是日本人，你可以說“Iya”。我真的不在乎你說什么語言，只要不再使用鎖緊墊圈了，OK？
更新8/28/2019年：在評論中多次提出了幾個問題。我試著在這里回答最常見的問題： 問題1：為什么墊圈不工作？ 答復(fù)1：當(dāng)你對這種鎖緊墊圈施加力時，它變得扁平，鋒利的邊緣不會指向有用的方向。當(dāng)鋒利的邊緣指向螺母或法蘭時，沒有足夠的力讓它戳在那里不動。在擰緊螺絲的過程中，任何時候都不能同時得到所需的力和幾何形狀。 問題2：那為什么還要使用它們? 答復(fù)2：詹姆斯·瓦特（James Watt）在薩迪·卡諾[ [4]]（ Sadi Carnot）首次發(fā)表熱力學(xué)第二定律49年前就制造了蒸汽機(jī)。同樣地，使用螺紋緊固件是因為它們大多起作用，而且在20世紀(jì)60年代之前很久就被使用了，當(dāng)時我們第一次對它們工作的原因進(jìn)行了詳細(xì)的理論理解。不幸的是，在我們知道螺栓為什么起作用之前，人們就已經(jīng)認(rèn)為鎖緊墊圈能起到鎖緊左右，而當(dāng)有證據(jù)顯示它們并不的時候，使用這些墊圈已經(jīng)成為習(xí)慣。另外，它們被人們稱為“鎖緊墊圈”，所以當(dāng)一個人認(rèn)為它們可以把東西鎖緊時大家還是原諒他吧（雖然我不會原諒）。
[1] 一個被稱為“小寫的肯明思”的梗.
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2019-9-1 23:00 上傳
[2] 這份名為FastenerDesign Manual 的文件，由RichardT. Barrett 在1990發(fā)表在NASA Reference Publication上，編號1228。總共100頁，其中前39頁是正文，后面是附錄。截兩張圖大家感受一下： 7,8頁：
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2019-9-1 23:00 上傳
9,10頁：
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2019-9-1 23:00 上傳
我計劃有時間時把很有參考價值的前39頁翻譯出來。
[3] 這句原話是distributethe load over a larger area for some head styles, and provide a hardenedbearing surface. 我對headstyles怎么翻譯并不是很確定，如果有更好的翻譯請告知。
[4] 瓦特那么響亮的名號我就不再補(bǔ)充說明了。在中國，瓦特等同于蒸汽機(jī)，實際上并不是他發(fā)明的，但是做出了重大改進(jìn)。 尼古拉·萊昂納爾·薩迪·卡諾（NicolasLéonard Sadi Carnot，1796年6月1日－1832年8月24日），是法國青年工程師、熱力學(xué)的創(chuàng)始人之一。兼有理論科學(xué)才能與實驗科學(xué)才能，是第一個把熱和動力聯(lián)系起來的人，是熱力學(xué)的真正的理論基礎(chǔ)建立者。 他出色地、創(chuàng)造性地用“理想實驗”的思維方法，提出了最簡單，但有重要理論意義的熱機(jī)循環(huán)——卡諾循環(huán)，并假定該循環(huán)在準(zhǔn)靜態(tài)條件下是可逆的，與工質(zhì)無關(guān)，創(chuàng)造了一部理想的熱機(jī)（卡諾熱機(jī)）。
補(bǔ)充內(nèi)容 (2019-9-2 08:08):
包容性很強(qiáng)的彈簧不知道怎么翻譯，這句的原文是： Once the tension has gone down by 90%, the joint has generally failed even if there is a forgiving spring to account for that last 10% | 
發(fā)表于 2019-9-1 23:02:19
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