弹簧垫圈究竟能不能防松？

时间：2022-02-27

弹簧垫圈防松吗？今天我们来讨论一下:

弹簧垫圈防松原理

弹簧垫圈的防松原理是压平弹簧垫圈后，弹簧垫圈会产生持续的弹性，使螺母与螺栓的螺纹连接器保持摩擦，产生阻力矩，防止螺母松动。同时，螺栓和连接器表面嵌入弹簧垫圈开口的尖角，防止螺栓与连接器相比旋转。

弹簧垫圈的防松效果如何？

弹簧垫圈广泛应用于一般机械产品的承载力和非承载力结构，具有成本低、安装方便、安装拆卸频繁的特点。但弹簧垫圈的抗松性很低！特别是目前，欧洲和美国对高可靠性产品的要求非常低，特别是重要的承载结构连接部件已经被抛弃多年。我国在军事工业中仍有部分应用，但已改进为不锈钢材料。据说钢弹簧垫圈在那里CASC早已被禁止使用！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

桥主减速器与桥壳连接10.9级M16×拧紧力矩为100螺栓( 280 20 )N·m，使用高精度电动拧紧机拧紧。检测螺栓拧紧过程中扭矩随转角的变化，有弹簧垫圈和无弹簧垫圈。对比扭矩转角曲线，发现弹簧垫圈约10N·m预紧力矩；在没有弹簧垫圈的情况下，在力矩显著上升之前，螺栓的力矩为0N·m状态。

推断用约10N·m螺栓预紧力矩可以完全压平弹簧垫圈。然后用数显扭矩扳手检测到螺栓扭矩还没有达到20N·m，弹簧垫圈已完全压平，验证了上述推断的正确性。

分析以上两点，弹簧垫圈只能提供10个N·m的弹力，而10N·m280 的弹性N·m螺栓的预紧力矩可以忽略不计。其次，如此小的力不足以将螺栓和连接件表面嵌入弹簧垫圈切口的尖角。拆卸后，螺栓和连接件表面无明显嵌痕。因此，可以忽略弹簧垫圈对螺栓的防松性。

此外，在螺栓和连接器之间增加垫圈，如果垫圈质量有问题，相当于增加螺栓连接的安全风险。

综上所述，当螺栓扭矩较大时(大于200N·m），用弹簧垫圈防止螺栓松动的方法弊大于利。因此，在冲击、振动和变载的作用下，预紧力可能在某一时刻消失，连接可能松动。

与此同时，美国宇航局（NASA）也发现了开口弹簧垫圈的问题，在NASA标准在锁紧螺母一章中写道：典型的螺旋弹簧垫圈…当螺栓拧紧时，它起到弹簧的作用。然而，当螺栓完全拧紧时，垫圈通常会变平。此时，它可以作为一个平垫圈，其锁紧功能根本不存在。总之，这种类型的锁紧垫圈对锁紧毫无用处。原文摘要见下图。

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词条说明
蝶形弹簧垫圈和蝶形垫圈有什么不同？
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双叠自锁垫圈相关知识
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