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螺栓連接時墊圈選擇原理

來源：zf-lidar.cn         發布時間：2023-06-21
  螺(luo)栓連接時墊(dian)圈(quan)選擇原理
  在機械設(she)備中，我們經常(chang)看到有(you)(you)的(de)螺栓(shuan)連接(jie)使(shi)用墊(dian)(dian)圈(quan)，有(you)(you)的(de)螺栓(shuan)連接(jie)不使(shi)用墊(dian)(dian)圈(quan)，有(you)(you)的(de)螺栓(shuan)連接(jie)使(shi)用平墊(dian)(dian)圈(quan)，有(you)(you)的(de)使(shi)用彈(dan)簧(huang)墊(dian)(dian)圈(quan)，有(you)(you)的(de)使(shi)用彈(dan)簧(huang)墊(dian)(dian)圈(quan)加平墊(dian)(dian)圈(quan)。設(she)計的(de)時候應該用墊(dian)(dian)片嗎？
  01，平墊圈

  當螺栓需要經(jing)常拆卸(xie)時(shi)，為(wei)了保護被(bei)連(lian)接(jie)零件的表面(mian)不被(bei)劃傷，一(yi)般需要在(zai)螺母或螺栓頭處放置(zhi)平墊圈，以防止被(bei)連(lian)接(jie)零件的表面(mian)被(bei)劃傷，特別是(shi)對于加工(gong)的表面(mian)。

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  在(zai)一(yi)些(xie)需(xu)要摩擦系(xi)數(shu)的接頭中，沒有單(dan)獨(du)測試(shi)摩擦系(xi)數(shu)的要求。比如風電螺栓連接，一(yi)般(ban)購買(mai)螺栓、螺母、墊圈連接副。
  在這(zhe)種情況下，螺(luo)栓、螺(luo)母和墊(dian)圈都是由同一個制造(zao)商(shang)(shang)提供(gong)的，螺(luo)栓制造(zao)商(shang)(shang)需要(yao)對螺(luo)母和墊(dian)圈進(jin)行相(xiang)應的處理，以(yi)確保螺(luo)母和墊(dian)圈之間(jian)摩擦系(xi)數的一致性。同時(shi)要(yao)求供(gong)應商(shang)(shang)測試扭(niu)矩系(xi)數以(yi)滿足技術要(yao)求。
  當螺栓強度相(xiang)對(dui)較高且(qie)連接(jie)部分的(de)(de)容許(xu)壓應(ying)力(li)相(xiang)對(dui)較低時。比如現在(zai)對(dui)汽車輕量化(hua)的(de)(de)要(yao)求越來(lai)越高。輕量化(hua)連接(jie)技(ji)術和結(jie)構廣泛應(ying)用于車身(shen)甚至底盤(pan)結(jie)構件。為了減小螺栓連接(jie)中被連接(jie)零件承壓面的(de)(de)壓應(ying)力(li)，防止壓潰(kui)和持(chi)久(jiu)塑性變形(xing)，一般需要(yao)加平墊(dian)圈。
  此外，在螺(luo)栓連接中，螺(luo)栓頭(tou)或螺(luo)母承(cheng)載面(mian)上的壓力傳遞逐漸呈喇(la)叭(ba)狀擴大，承(cheng)載面(mian)越大，壓應力越小，所以平墊(dian)圈的加入可以降低(di)被連接件(jian)接觸面(mian)上的壓應力，保證(zheng)螺(luo)栓連接的有效(xiao)性(xing)。
  對于需要密封的連接(jie)，增(zeng)加結合(he)面上應(ying)(ying)力(li)錐(zhui)的應(ying)(ying)力(li)分布直(zhi)徑。這(zhe)樣，墊片就能保證(zheng)密封效(xiao)果，如圖4所示。
  在某些場(chang)合，比如(ru)汽車上多采用(yong)沖壓件(jian)和焊接(jie)件(jian)，兩(liang)者之間的孔(kong)的位置不能(neng)很好的匹配。為了保證兩(liang)個連(lian)接(jie)器的螺栓孔(kong)一(yi)一(yi)對應，我們需要增(zeng)加(jia)孔(kong)的直(zhi)徑來補償孔(kong)的位置偏差。當螺栓孔(kong)超(chao)過標準要求時，壓應力超(chao)過材料(liao)的強度。在這種情況下，我們需要增(zeng)加(jia)平墊圈。
  有時為了安裝(zhuang)(zhuang)調(diao)整(zheng)方便，比如控制臂支架與控制儀(yi)表連(lian)接，兩個(ge)(ge)螺栓連(lian)接中的一(yi)個(ge)(ge)螺栓孔會做成長(chang)孔，這樣就可以(yi)在(zai)一(yi)定范圍內(nei)調(diao)整(zheng)工件的安裝(zhuang)(zhuang)位置。使(shi)用(yong)(yong)長(chang)孔時，需要使(shi)用(yong)(yong)加厚(hou)平墊(dian)圈，甚至是專用(yong)(yong)墊(dian)圈或多個(ge)(ge)墊(dian)圈。
  02.彈(dan)簧(huang)墊圈
  彈簧(huang)墊(dian)圈(quan)(quan)的主(zhu)要作用是放(fang)松(song)，一般用在螺栓預(yu)緊(jin)力(li)不高，動載(zai)荷較小的場(chang)合。目前大(da)量試驗已經證實，彈簧(huang)墊(dian)圈(quan)(quan)對鎖緊(jin)作用不大(da)，對于預(yu)緊(jin)力(li)較大(da)的擰緊(jin)場(chang)合和有重要連接的場(chang)合，不建(jian)議使用彈簧(huang)墊(dian)圈(quan)(quan)。
  但是對于電(dian)連接器來說，彈(dan)簧(huang)墊圈在Z終(zhong)完全松動(dong)的(de)時候還是有一定的(de)作用(yong)的(de)，尤其(qi)是松動(dong)到(dao)一定程(cheng)度的(de)時候，在預緊力(li)較小(xiao)的(de)時候還是可以有一定的(de)預緊力(li)存在的(de)。這時候相比沒有彈(dan)簧(huang)墊圈的(de)效(xiao)果(guo)還是能起到(dao)一定作用(yong)的(de)。
  當螺(luo)栓夾緊長度(du)較短時，螺(luo)栓應力松弛明顯(xian)，彈(dan)簧墊圈(quan)(quan)可(ke)以彌補(bu)應力松弛。當然(ran)，此時可(ke)以考慮用碟形彈(dan)簧代替彈(dan)簧墊圈(quan)(quan)，碟形彈(dan)簧可(ke)以更均勻(yun)地分(fen)配(pei)軸向壓(ya)力。
  實驗表明，在動載(zai)荷作用(yong)下(xia)，高強(qiang)(qiang)度螺栓(shuan)連接的(de)彈簧(huang)墊圈幾(ji)乎沒有防松作用(yong)，而(er)且還會造成螺栓(shuan)夾緊力的(de)迅(xun)速衰減，所(suo)以(yi)在國外高強(qiang)(qiang)度螺栓(shuan)連接中(zhong)很少使(shi)用(yong)彈簧(huang)墊圈。

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