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彈簧墊圈究竟防不防松,？+ g: S. q+ g+ c& k: l
+ N- f* y5 w( _' e/ `彈簧墊圈防松原理
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( [1 s9 P$ J1 h0 C彈簧墊圈的防松原理是在把彈簧墊圈的壓平后,，彈簧墊圈會(huì)產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)的彈力,，使螺母與螺栓的螺紋連接副持續(xù)保持一個(gè)摩擦力,，產(chǎn)生阻力矩,，防止螺母松動(dòng),。同時(shí)彈簧墊圈的開口處的尖角分別嵌入螺栓和被連接件表面，從而防止螺栓相對(duì)于被連接件回轉(zhuǎn),。, x+ y+ p- a6 A( S; F
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2 E% W) w% b( E. ]% S/ H彈簧墊圈的防松效果怎么樣,？
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7 p) p' @6 P2 f, g9 M彈簧墊圈在一般機(jī)械產(chǎn)品的承力和非承力結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛，其特點(diǎn)是成本低廉,、安裝方便,，適用于裝拆頻繁的部位。但是彈簧墊圈的防松能力很低,！尤其在目前歐美各國要求高可靠性產(chǎn)品中采用率極低,，特別是重要的承力結(jié)構(gòu)連接部位早已被拋棄好多年。我們國家在軍工方面還有部分應(yīng)用,，但已改進(jìn)為不銹鋼材料,。據(jù)說，鋼制彈簧墊圈在CASC早就是被禁止使用了,！也說是很不安全,，原因有兩個(gè)：一是漲圈，二是氫脆,。
彈簧墊圈防松案例, r% n- w" w8 U4 [+ _- H2 s
車橋主減速器與橋殼的連接使用10.9級(jí)M16×100螺栓,，擰緊力矩為（280+20 ）N·m，使用高精度電動(dòng)擰緊機(jī)擰緊,。在有彈簧墊圈和沒有彈簧墊圈兩種狀態(tài)下檢測螺栓擰緊過程中力矩隨轉(zhuǎn)角的變化,。對(duì)比力矩轉(zhuǎn)角曲線，發(fā)現(xiàn)在有彈簧墊圈的情況下,，一直有約10N·m的預(yù)緊力矩,；而沒有彈簧墊圈的情況下，螺栓在力矩顯著上升前,，力矩處于0N·m狀態(tài),。
以此推斷用約10N·m的螺栓預(yù)緊力矩就可以將彈簧墊圈完全壓平,。再通過用數(shù)顯扭矩扳手檢測，發(fā)現(xiàn)螺栓扭矩還未達(dá)到20N·m,，彈簧墊圈已經(jīng)完全被壓平,，驗(yàn)證了上述推斷的正確性。) `/ K: j" H; s4 O; k% b
/ C6 P8 I; v( o' j分析以上兩點(diǎn)說明,，彈簧墊圈只能提供10N·m的彈力,，而10N·m的彈力對(duì)于280 N·m的螺栓預(yù)緊力矩來說可以忽略，其次,，這么小的力,，不足以使彈簧墊圈切口處的尖角嵌入螺栓和被連接件表面。折卸后觀察,，螺栓和被連接件表面都沒有明顯的嵌痕,。所以，彈簧墊圈對(duì)螺栓的防松作用可以忽略,。" \: s/ e$ G, {; X4 A, `
9 Q" @/ s0 w# s: L* s4 ~另外,，在螺栓與被連接件之間增加一個(gè)墊圈，如果墊圈質(zhì)量有問題,，相當(dāng)于給螺栓連接又增加了一個(gè)安全隱患,。; S9 U8 J( L9 o H& k: n: W" ?" S# b
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綜上所述，當(dāng)螺栓扭矩較大時(shí)（大于200N·m）,，用彈簧墊圈給螺栓防松的方式弊大于利,。為此，在沖擊,、振動(dòng)和變載的作用下,，預(yù)緊力可能在某一瞬間消失，連接有可能松脫,。, U) ~+ m7 f) r$ i
+ O+ ]1 C5 I( z8 C1 j5 |2 R4 u同時(shí),，美國宇航局（NASA）也發(fā)現(xiàn)了開口彈簧墊圈的問題，在NASA標(biāo)準(zhǔn)中在鎖緊螺母一章中,，這樣寫到：“典型的螺旋彈簧墊圈…在螺栓緊固的時(shí)候起到彈簧的作用,�,？墒�,，當(dāng)螺栓被完全緊固的時(shí)候，墊圈一般來講是變平了,。在這個(gè)時(shí)候,，完全可以將它當(dāng)作一體平墊圈，它的鎖緊功能根本不存在,�,？偠灾�,，這種類型的鎖緊墊圈對(duì)于鎖緊而言，一無是處,�,！痹墓�(jié)選，參見下圖,。' E0 p% u9 A: t
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發(fā)表于 2023-10-27 10:53:04
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