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螺栓连接时要加垫圈吗？垫圈有什么作用？

来源：www.cqaozhan.com 发布时间：2023-02-27

螺栓连接时要加垫圈吗？
在机械设备中，我们经常看到有的螺栓连接使用垫圈，有的螺栓连接不使用垫圈，有的螺栓连接使用平垫圈，有的使用弹簧垫圈，有的使用弹簧垫圈加平垫圈。
01平垫圈
当螺栓需要经常拆卸时，为了保护被连接零件的表面不被划伤，一般需要在螺母或螺栓头处放置平垫圈，以防止被连接零件的表面被划伤，特别是对于加工的表面。
在一些需要摩擦系数的接头中，没有单独测试摩擦系数的要求。比如风电螺栓连接，一般购买螺栓、螺母、垫圈连接副。
在这种情况下，螺栓、螺母和垫圈都是由同一个制造商提供的，螺栓制造商需要对螺母和垫圈进行相应的处理，以确保螺母和垫圈之间的摩擦系数一致。同时要求供应商测试扭矩系数以满足技术要求。
当螺栓强度相对较高且连接部分的容许压应力相对较低时。比如目前对汽车轻量化的要求越来越高。轻量化连接技术和结构广泛应用于车身甚至底盘结构中。为了减小螺栓连接中被连接零件承压面的压应力，防止压溃和持久塑性变形，一般需要加平垫圈。
此外，在螺栓连接中，螺栓头或螺母承载面上的压力传递逐渐呈喇叭状扩大，承载面越大，压应力越小，所以平垫圈的加入可以降低被连接件接触面上的压应力，保证螺栓连接的有效性。
对于需要密封的连接，加大了结合面上应力锥的应力分布直径。这样，垫片就能保证密封效果。
在某些场合，比如汽车上多采用冲压件和焊接件，两者之间的孔的位置不能很好的准确匹配。
为了保证两个连接器的螺栓孔一一对应，我们需要增加孔的直径来补偿孔的位置偏差。当螺栓孔超过标准要求时，压应力超过材料的强度。在这种情况下，我们需要增加平垫圈。

有时为了安装调整方便，比如控制臂支架与控制仪表连接，两个螺栓连接中的一个螺栓孔会做成长孔，这样就可以在一定范围内调整工件的安装位置。使用长孔时，需要使用加厚平垫圈，甚至是专用垫圈或多个垫圈。

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02弹簧垫圈
弹簧垫圈的主要作用是放松，一般用在螺栓预紧力不高，动载荷较小的场合。目前大量试验已经证实，弹簧垫圈对锁紧作用不大，对于预紧力较大的拧紧场合和有重要连接的场合，不建议使用弹簧垫圈。
但是对于电连接器来说，弹簧垫圈在Z终完全松动的时候还是有一定的作用的，尤其是松动到一定程度的时候，在预紧力较小的时候还是可以有一定的预紧力存在的。这时候相比没有弹簧垫圈的效果还是能起到一定作用的。
当螺栓夹紧长度较短时，螺栓应力松弛明显，弹簧垫圈可以弥补应力松弛。当然，此时可以考虑用碟形弹簧代替弹簧垫圈，碟形弹簧可以更均匀地分配轴向压力。
实验表明，在动载荷作用下，高强度螺栓连接的弹簧垫圈几乎没有防松作用，而且还会造成螺栓夹紧力的迅速衰减，所以在国外高强度螺栓连接中很少使用弹簧垫圈。
我们清楚地知道螺栓连接何时需要垫圈。那么，什么时候洗衣机不能用呢？
承受剪应力的螺栓(铰孔螺栓)的连接一般不需要垫圈。首先，剪应力螺栓不需要太大的预紧力，工作时不承受轴向力。在这种情况下，螺栓孔一般较小，螺母或螺栓头的承载面一般较大，所以连接部位在不降低压应力的情况下也能承受。
使用法兰螺母或螺栓时，由于法兰螺栓或螺母的接触面积较大，通常不需要垫圈来增加接触面积，减少压应力。

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外六角开槽半牙细杆螺栓

内六角螺栓

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