σ=F/A≤[σ]F为拉力

A=π（d-H/6）^2(经验公式)其中H为螺纹齿高，对于60°三角形螺纹有H=0.866p,p为螺距，梯形和矩形螺纹的话H=0.5p，d为螺纹小径。

根据功的原理，在动力F作用下将螺杆旋转一周，F对螺旋做的功为F2πL。螺旋转一周，重物被举高一个螺距（即两螺纹间竖直距离）,螺旋对重物做的功是Gh。依据功的原理得F=(h/2πL)/G。因为螺距h总比2πL小得多，若在螺旋把手上施加一个很小的力，就能将重物举起。

针对螺栓可能存在的缺陷（如裂纹，夹渣，混料等）磁导率和钢铁磁导率的差异，磁化后这些材料不连续处的磁场将发生崎变，形成部分磁通泄漏处工件表面产生了漏磁场，从而吸引磁粉形成缺陷处的磁粉堆积。

A、B级螺栓的栓杆由车床加工而成，表面光滑，尺寸精确，其材料性能等级为8.8级，制作安装复杂，价格较高，很少采用。

C级螺栓用未加工的圆钢制成，尺寸不够精确，其材料性能等级为4.6级或4.8级。抗剪连接时变形大，但安装方便，生产成本低，多用于抗拉连接或安装时的临时固定。