平垫圈用什么材料(弹簧垫圈究竟能不能防松?你工作中用过弹簧垫圈吗?)

Posted

篇首语:天下之事常成于困约,而败于奢靡。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了平垫圈用什么材料(弹簧垫圈究竟能不能防松?你工作中用过弹簧垫圈吗?)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

平垫圈用什么材料(弹簧垫圈究竟能不能防松?你工作中用过弹簧垫圈吗?)

弹簧垫圈防松原理:弹簧垫圈的防松原理是在把弹簧垫圈的压平后,弹簧垫圈会产生一个持续的弹力,使螺母与螺栓的螺纹连接副持续保持一个摩擦力,产生阻力矩,防止螺母松动。同时弹簧垫圈的开口处的尖角分别嵌入螺栓和被连接件表面,从而防止螺栓相对于被连接件回转。



弹簧垫圈的防松效果怎么样?


弹簧垫圈在一般机械产品的承力和非承力结构中应用广泛,其特点是成本低廉、安装方便,适用于装拆频繁的部位。但是弹簧垫圈的防松能力很低!尤其在目前欧美各国要求高可靠性产品中采用率极低,特别是重要的承力结构连接部位早已被抛弃好多年。我们国家在军工方面还有部分应用,但已改进为不锈钢材料。据说,钢制弹簧垫圈在CASC早就是被禁止使用了!也说是很不安全,原因有两个:一是涨圈,二是氢脆。


弹簧垫圈防松案例


车桥主减速器与桥壳的连接使用10.9级M16×100螺栓,拧紧力矩为(280+20 )N·m,使用高精度电动拧紧机拧紧。在有弹簧垫圈和没有弹簧垫圈两种状态下检测螺栓拧紧过程中力矩随转角的变化。对比力矩转角曲线,发现在有弹簧垫圈的情况下,一直有约10N·m的预紧力矩;而没有弹簧垫圈的情况下,螺栓在力矩显著上升前,力矩处于0N·m状态。


以此推断用约10N·m的螺栓预紧力矩就可以将弹簧垫圈完全压平。再通过用数显扭矩扳手检测,发现螺栓扭矩还未达到20N·m,弹簧垫圈已经完全被压平,验证了上述推断的正确性。


分析以上两点说明,弹簧垫圈只能提供10N·m的弹力,而10N·m的弹力对于280 N·m的螺栓预紧力矩来说可以忽略,其次,这么小的力,不足以使弹簧垫圈切口处的尖角嵌入螺栓和被连接件表面。折卸后观察,螺栓和被连接件表面都没有明显的嵌痕。所以,弹簧垫圈对螺栓的防松作用可以忽略。


另外,在螺栓与被连接件之间增加一个垫圈,如果垫圈质量有问题,相当于给螺栓连接又增加了一个安全隐患。


综上所述,当螺栓扭矩较大时(大于200N·m),用弹簧垫圈给螺栓防松的方式弊大于利。为此,在冲击、振动和变载的作用下,预紧力可能在某一瞬间消失,连接有可能松脱。


同时,美国宇航局(NASA)也发现了开口弹簧垫圈的问题,在NASA标准中在锁紧螺母一章中,这样写到:“典型的螺旋弹簧垫圈…在螺栓紧固的时候起到弹簧的作用。可是,当螺栓被完全紧固的时候,垫圈一般来讲是变平了。在这个时候,完全可以将它当作一体平垫圈,它的锁紧功能根本不存在。总而言之,这种类型的锁紧垫圈对于锁紧而言,一无是处。”

原文节选,参见下图。



不过也有专业人士表示不认同这种说法。大家怎么看?

相关参考

弹簧垫圈与平垫圈(螺栓、螺母,垫圈等各类紧固件标记方法)

一、螺钉或螺栓的标记名称、标准号、公称直径×螺距×公称长度-材料-扳拧形式-表面处理1.名称使用国标规定的规范名称,如:螺钉、螺栓、螺母、自攻螺钉、螺钉组合件、塑料螺钉等。2.标准号标注国标号、部标号或企标号(不...

平垫圈和弹簧垫圈区别(弹簧垫圈的用途)

弹簧垫圈装置在螺母下面用来避免螺母松动。六角开槽螺母是与螺杆末端带孔的螺栓配合使用,以便把开口销从螺母的槽中插入螺杆的孔中,避免螺母自动回松,用于具有振动载荷或交变载荷的场合。在机械设计、制作中避免螺...

止动垫圈装配图(12种超级经典的螺栓防松设计,你用过哪几种?)

常用的防松方法有三种:摩擦防松、机械防松和永久防松。机械防松和摩擦防松称为可拆卸防松,而永久防松称为不可拆卸防松。常用的永久防松有:点焊、铆接、粘合等,这种方法在拆卸时大多要破坏螺纹紧固件,无法重复使...

弹簧螺母(螺栓、螺母和垫片的使用(含连接、装配、紧固、使用位置、穿向))

...要求:1.对一般的螺栓连接,螺栓头和螺母下面应放置平垫圈,以增大承压面积。2.螺栓头和螺母侧应分别放置平垫圈,螺栓头侧放置的平垫圈一般不应多于2个,螺母侧放置的平垫圈一般不应多于1个。3.对于设计有要求防松动的...

弹簧螺丝(螺栓、螺母和垫片的使用(含连接、装配、紧固、使用位置、穿向))

...要求:1.对一般的螺栓连接,螺栓头和螺母下面应放置平垫圈,以增大承压面积。2.螺栓头和螺母侧应分别放置平垫圈,螺栓头侧放置的平垫圈一般不应多于2个,螺母侧放置的平垫圈一般不应多于1个。3.对于设计有要求防松动的...

弹簧材质65(分享:某燃油直通管接头65Mn钢弹簧垫圈锈蚀原因)

摘要:某燃油直通管接头的65Mn钢弹簧垫圈在安装不到两个月后,其侧面发生大面积锈蚀。通过宏观观察、金相检验、扫描电镜及能谱分析、硬度试验和开路电位试验等方法,分析了弹簧垫圈锈蚀的原因。结果表明:弹簧垫圈侧面的锈...

燃油管(分享:某燃油直通管接头65Mn钢弹簧垫圈锈蚀原因)

摘要:某燃油直通管接头的65Mn钢弹簧垫圈在安装不到两个月后,其侧面发生大面积锈蚀。通过宏观观察、金相检验、扫描电镜及能谱分析、硬度试验和开路电位试验等方法,分析了弹簧垫圈锈蚀的原因。结果表明:弹簧垫圈侧面的锈...

燃油管(分享:某燃油直通管接头65Mn钢弹簧垫圈锈蚀原因)

摘要:某燃油直通管接头的65Mn钢弹簧垫圈在安装不到两个月后,其侧面发生大面积锈蚀。通过宏观观察、金相检验、扫描电镜及能谱分析、硬度试验和开路电位试验等方法,分析了弹簧垫圈锈蚀的原因。结果表明:弹簧垫圈侧面的锈...

止动垫圈(10种经典的螺栓防松设计,简单有效)

机械设备中螺栓连接一旦松懈,会引起螺栓脱落导致重大安全隐患,或螺栓松弛预紧力下降导致螺栓连接疲劳寿命大大缩短。因此在设计中要选用适当的防松措施保证螺栓在实际使用中不松脱。设计中常用的防松措施有如下几种...

开口销机(螺母为什么能“防松”?中国和日本自锁螺母对比,58页内容讲解)

...擦、机械防松是可拆卸防松。常见的机械防松方法有止动垫圈、开口销等等。常见的摩擦防松一般是利用垫圈、自锁、双螺母等等。自锁生活中大量使用螺丝,我们用它们来紧固物体,用到