斜著鎖的螺絲，幾乎不損失夾緊力，但它會把接合推開

那串定下來的，以及它留著沒說的

拿到 2,560 分的那則值得直接引，因為它又對又精簡：你要的是 螺絲垂直於接合面，把橫過接合面的壓縮力最大化、把剪力最小化， 因為大多數東西是壞在剪力上。

它底下 966 分那則補上了大家會漏掉的部分。一支螺絲有兩個件，而它們做的不是同一件事。 牙咬在裙板上，頭把角撐拉緊。 角撐那一側的角度，也就是螺絲只是穿過去的那個件，其實影響不大。 牙咬住的那一側的角度，才是改變抓力的地方。 這跟站上 餘隙孔裡的螺絲並不是用桿身在承載 是同一個觀察，只是從工作台那一邊得到的。

兩則都對。兩則都沒說的是：每偏一度會失去多少，而那兩個量變化的速度差很多。

把張力分解開，答案的形狀就變了

螺絲是沿著自己的軸在拉。把張力叫 F，螺絲軸與接合面法線的夾角叫 θ。 那個張力會分成「在夾緊」的那一份，跟「想把兩個件互相推開」的那一份：

夾緊 = F cos θ    面內 = F sin θ

這把通常的擔心整個倒過來。小角度時出事的不是夾緊力掉了，是接合會動。

螺絲把自己的接合推走的那個角度

面內的那個分量由兩個面之間的摩擦抵抗，而摩擦力正比於夾緊的那個分量。 所以螺絲自己的張力會開始推動接合，條件是

F sin θ > μ F cos θ， 也就是 tan θ > μ

F 約掉了。你鎖多緊完全不會移動這個門檻， 這件事值得停一下，因為接合會爬的時候，直覺反應就是再鎖緊一點，而那不可能有用。 會影響的只有角度跟摩擦：

左邊那一欄的數字，可引用的來源是 Wood Handbook，而它對自己在描述什麼講得很小心。 它給的是動摩擦係數，對象是平滑乾燥的木材對 硬而光滑的表面，常見範圍0,3 到 0,5； 含水率中等時升到 0,5 到 0,7；接近纖維飽和點時 0,7 到 0,9。 它同時寫了靜摩擦係數一般大於動摩擦係數， 以及摩擦會隨含水率上升，直到表面真的積水才又下降。

照這個措辭，有兩個限定要誠實地跟著寫。 那些數字是木材對硬而光滑的表面，不是木對木，所以它們是把問題框起來，不是把問題解掉。 而因為靜摩擦高於引用的動摩擦值，真實的接合能撐到比表上更大一點的角度。 結論的方向兩者都撐得住。

這就是為什麼斜孔接合一定要夾住

斜孔（pocket hole）螺絲是以一個很淺的角度鎖進去的，常被引用的數字是 15 度左右。 tan 15° 是 0,268， 剛好落在 0,3 到 0,5 那個帶的下緣之下， 而把靜摩擦較高這件事算進去之後還要更下面一點。 所以斜孔螺絲本來就是被設計成貼著那條線在用，而它確實可行； 而「鎖的時候要把接合夾住」這條所有人都在講的建議，不是迷信。 它是在那一段「螺絲正在把兩個件拉離對位」的操作裡，把零件按住不動。

任何會提高 μ 的東西在這裡都是在買餘裕， 這也正是為什麼提高界面摩擦是少數從成因下手的對策之一。 而任何會降低 μ 的東西，上過蠟或上過漆的面、一個從濕變乾的表面，作用方向相反。

三件可以帶上圖面的事

• 垂直不是為了夾緊力。夾緊力對不大的角度並不敏感。垂直的意義是：不要在任何使用載荷來到之前，就先叫扣件自己的張力去推動那個接合
• 鎖更緊不能解決斜螺絲造成的爬移。F 在門檻裡被約掉了。接合在鎖的過程中會走，要改的是角度、摩擦，或加一支夾具，不是更多扭矩
• 兩個件不是等價的。攻牙的那個件決定抓力，餘隙的那個件只承受頭部的力。當為了施工空間必須斜著鎖，而幾何允許你選的時候，把角度放在螺絲穿過的那一側，比放在牙咬住的那一側便宜

載荷橫過扣件而不是沿著它、而且扭矩加下去不再有幫助的那個一般情況，見 鎖得更緊不等於撐得更久。 張力存在之後值多少、以及扳手上那個數字為什麼不是接合裡的那個數字，見 扭力與夾持力。

這一篇不屬於六步中的任何一步。它橫跨各步，或者發生在組裝之後。導致它的那些決定是在哪裡做的，見指定一顆螺絲，那篇寫的是順序，以及為什麼順序做反了是重工。

常見問題

螺絲應該垂直於接合面嗎？

多數情況是，而理由不是大家常給的那一個。夾緊力是角度的餘弦，所以它出奇地不敏感：偏離垂直 15 度，還交得出 96,6 % 的夾緊力。變化快的是面內的那個分量，它是正弦，同樣 15 度就到 25,9 %。垂直之所以重要，是因為它讓螺絲不去把接合往旁邊推，不是因為它保住了夾緊力。

斜著鎖的時候，接合為什麼會往旁邊走？

因為螺絲張力平行於接合面的那個分量，超過了夾緊分量所能產生的摩擦力。條件是角度的正切超過摩擦係數，而張力在裡面完全被約掉，所以決定它的只有角度跟摩擦兩件事。摩擦係數 0,3 時門檻大約 16,7 度，0,5 時大約 26,6 度。

鎖更緊可以讓接合不要爬嗎？

不行，而這正是這條算術有用的地方。張力在滑動條件的兩邊都出現，會被約掉，所以不管螺絲只是剛剛貼上還是完全上緊，門檻角度都一樣。在斜螺絲下會走位的接合，需要的是換一個角度、換一個摩擦更高的面，或在鎖的時候用夾具把它按住。

木材的摩擦係數是多少？

Wood Handbook 給的是動摩擦：平滑乾燥的木材對硬而光滑的表面，常見 0,3 到 0,5；含水率中等時 0,5 到 0,7；接近纖維飽和點時 0,7 到 0,9。它同時說靜摩擦係數一般高於動摩擦。措辭要讀清楚：那是木材對硬而光滑的表面，不是木對木，所以它把問題框起來，不等於替某一對接觸面回答了問題。

角度在兩個件上一樣重要嗎？

不一樣。牙咬在其中一個件上，頭壓在另一個件上，所以抓力由牙所在那一側的角度決定，而螺絲只是穿過去的那個件主要在傳頭部的力。如果施工空間逼得某處必須有角度，而幾何又讓你選，把角度放在餘隙那個件上，代價比放在攻牙那個件上小。

參考資料

• Wood Handbook，FPL-GTR-190，第 4 章「木材的含水率關係與物理性質」；Friction Properties 一節，動摩擦係數，以及靜摩擦大於動摩擦與含水率影響的敘述
• r/woodworking —— 本篇的起點，含那則「要垂直」的答案，以及「牙咬住的那個件才是關鍵」的觀察

本頁的三角運算是我們自己做的，拿計算機就能重算，裡面沒有一項取自任何標準。摩擦的數字完全照 Wood Handbook 的原文措辭引用，而那個措辭很重要：那是動摩擦係數，對象是平滑乾燥的木材對硬而光滑的表面，不是木對木的值，而且該手冊自己也寫了靜摩擦係數一般更高。因此，用它們算出來的門檻角度落在保守的一側，真實的木接合會撐到比表上更大一點的角度。我們讀的是同一份手冊的完整版 PDF，因為林產實驗室的分章網址拒絕了我們的請求；上面的參考連結指向的是正典位置。斜孔螺絲 15 度是常被引用的數字，不是標準，各家治具也不同。我們查不到願意引用的「木接合強度對螺絲角度」的已發表實測，所以本頁不做任何強度宣稱：整篇的論證是「兩個量誰隨角度變得比較快」，那屬於三角學而不是試驗。