彈簧墊圈究竟能不能防松？

時間：2022-02-27

彈簧墊圈防松嗎？今天我們來討論一下:

彈簧墊圈防松原理

彈簧墊圈的防松原理是壓平彈簧墊圈后，彈簧墊圈會產(chǎn)生持續(xù)的彈性，使螺母與螺栓的螺紋連接器保持摩擦，產(chǎn)生阻力矩，防止螺母松動。同時，螺栓和連接器表面嵌入彈簧墊圈開口的尖角，防止螺栓與連接器相比旋轉(zhuǎn)。

彈簧墊圈的防松效果如何？

彈簧墊圈廣泛應(yīng)用于一般機械產(chǎn)品的承載力和非承載力結(jié)構(gòu)，具有成本低、安裝方便、安裝拆卸頻繁的特點。但彈簧墊圈的抗松性很低！特別是目前，歐洲和美國對高可靠性產(chǎn)品的要求非常低，特別是重要的承載結(jié)構(gòu)連接部件已經(jīng)被拋棄多年。我國在軍事工業(yè)中仍有部分應(yīng)用，但已改進為不銹鋼材料。據(jù)說鋼彈簧墊圈在那里CASC早已被禁止使用！也說是很不安全，原因有兩個：一是漲圈，二是氫脆。

彈簧墊圈防松案例

橋主減速器與橋殼連接10.9級M16×擰緊力矩為100螺栓( 280 20 )N·m，使用高精度電動擰緊機擰緊。檢測螺栓擰緊過程中扭矩隨轉(zhuǎn)角的變化，有彈簧墊圈和無彈簧墊圈。對比扭矩轉(zhuǎn)角曲線，發(fā)現(xiàn)彈簧墊圈約10N·m預(yù)緊力矩；在沒有彈簧墊圈的情況下，在力矩顯著上升之前，螺栓的力矩為0N·m狀態(tài)。

推斷用約10N·m螺栓預(yù)緊力矩可以完全壓平彈簧墊圈。然后用數(shù)顯扭矩扳手檢測到螺栓扭矩還沒有達到20N·m，彈簧墊圈已完全壓平，驗證了上述推斷的正確性。

分析以上兩點，彈簧墊圈只能提供10個N·m的彈力，而10N·m280 的彈性N·m螺栓的預(yù)緊力矩可以忽略不計。其次，如此小的力不足以將螺栓和連接件表面嵌入彈簧墊圈切口的尖角。拆卸后，螺栓和連接件表面無明顯嵌痕。因此，可以忽略彈簧墊圈對螺栓的防松性。

此外，在螺栓和連接器之間增加墊圈，如果墊圈質(zhì)量有問題，相當于增加螺栓連接的安全風險。

綜上所述，當螺栓扭矩較大時(大于200N·m），用彈簧墊圈防止螺栓松動的方法弊大于利。因此，在沖擊、振動和變載的作用下，預(yù)緊力可能在某一時刻消失，連接可能松動。

與此同時，美國宇航局（NASA）也發(fā)現(xiàn)了開口彈簧墊圈的問題，在NASA標準在鎖緊螺母一章中寫道：典型的螺旋彈簧墊圈…當螺栓擰緊時，它起到彈簧的作用。然而，當螺栓完全擰緊時，墊圈通常會變平。此時，它可以作為一個平墊圈，其鎖緊功能根本不存在。總之，這種類型的鎖緊墊圈對鎖緊毫無用處。原文摘要見下圖。