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螺栓为什么加垫片(弹簧垫圈和平垫圈的使用,如何选择?)

100次浏览     发布时间:2025-06-02 14:53:52    

在紧固件的螺纹连接中,我们经常会一起用到平垫圈和弹簧垫圈,但是有些连接中却没有使用垫圈,要么只用平垫,要么只用弹垫。那么,在螺栓连接中平弹垫应该怎么选择使用呢?今天,就来和大家分享一下。



先说平垫圈,其作用大家应该都知道,增加被连接件接触面积,减少摩擦,保护连接件表面不受损坏,还能起到减压、密封、减震、固定等作用。目前对平垫圈的选用是参照《GB/T 97.1-2002平垫片 A级(ISO 7089:2000,EQV)》,这个标准就是按照维氏硬度等级将垫圈分为200HV和300HV,相关的选用标准,如下图所示:



之所以用硬度来表示垫圈的性能,因为垫圈是没办法来测试其抗拉强度或者屈服强度的。按照上面的标准,如果垫圈选型错误,200HV的垫片被应用到10.9级或者更高等级的螺纹连接中,螺栓的预紧力对垫片产生的压应力已经超出了200HV垫片材料的屈服极限了,垫片就会产生塑性变形,垫片变薄,导致螺栓预紧力降低,连接出现问题。



在应用场合上,平垫圈要么是加在螺栓头部和工件之间,来分散螺栓头的压力的;要么就是在一些工况中,为了保证两个工件间的螺栓孔可以对上,会增加孔的直径,如果螺栓孔超出了标准要求就要增加平垫圈;还有为了安装调整方便,螺栓孔会制成长孔,这个时候也需要增加平垫圈。



再来说说弹簧垫圈,其作用主要就是增加螺母和螺栓之间的摩擦力,防止运行中因为设备振动导致的螺栓连接松动,因而带有振动装备上的紧固件连接都会配有弹簧垫圈。

虽然说弹簧垫圈主要作用是防松,但是其防松能力有限,作用其实就是“补偿已有的松动”且“提供一个坚固的支撑面”,在高强度的螺栓连接中,螺栓的轴向力远远超过弹簧垫圈所需要的力,故而弹簧垫圈起不到防松作用,反而会引起螺栓夹紧力的快速衰减,影响连接效果。因此在预紧力要求较高的工况中,不建议用弹簧垫圈。



但是在对螺栓预紧力要求不高且动载荷比较小的工况中,弹簧垫圈还是能够起到一定的防松作用的。还有当螺栓的夹持长度比较短的时候,螺栓的应力松弛会比较明显,这时使用弹簧垫圈可以弥补应力松弛。

总的来说,选择平垫圈和弹簧垫圈一定要根据具体的工况来选择,否则过犹不及,甚至会引发连接事故。



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