螺栓为什么加垫片（弹簧垫圈和平垫圈的使用，如何选择？）

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。