墊圈
墊圈(washer),又稱華司,是通常用於墊在連接件與螺母之間的零件,其用途是作為間隔物用來保護被連接件的表面不受螺母擦傷,分散螺母對被連接件的壓力,及減少振動帶來的脫離。
墊圈通常是金屬或塑料,一般為扁平形的金屬環。由於壓痕後扭矩被施加,以防止預負荷的損失,特殊場合需要硬化鋼墊圈。特別是通過從鋁表面絕緣鋼螺絲。
橡膠或纖維墊片中使用的抽頭(或水龍頭,或者閥)以停止水的流動有時稱為通俗地為墊片;但是,雖然他們可能看起來很相似,墊圈和墊片通常設計為不同的功能。
墊圈,這個詞的起源不可考;第一記錄使用的詞是在1346年,然而,第一次的定義,記錄是在1611年。[1]
類型和形式
墊圈可分為三種類型;
- 平墊圈,其主要作用是防止連接件表面損傷,增大接觸面積分散壓力。
- 彈簧墊圈,彈簧墊圈的彈簧的基本作用,用於柔性地防止鬆動及振動。
- 鎖緊墊圈,其防止連接件鬆動及防止螺絲的轉動。
美國國家標準協會(ANSI)為一般使用平墊圈標準。A型是一系列鋼墊圈具有廣闊的公差,在精度不是關鍵的。B類是具有嚴格的公差,其中外徑被歸類為“窄”,“經常”或“寬”的特定螺栓尺寸系列平墊圈。[2]
- A型:正常直徑,厚度正常
- B型:正常直徑,light thickness
- C型:大直徑,厚度正常
- D型:大直徑,light thickness
類型和形式
平墊圈
名稱 | 圖片 | 描述 |
---|---|---|
平墊圈 | 一個扁平環形,通常由金屬製成,用於分散擰緊螺栓的負荷。另外,當孔的直徑大於固定螺母時,可以使用平墊圈。[8][9] | |
擋泥板墊圈 | 外徑與中心孔成比例的特別大的平墊圈。它們通常用於在薄金屬板上傳播載荷,並以其在汽車擋泥板上的使用而得名。它們也可以用來連接一個由於生鏽或磨損而擴大的孔。在英國,這個名字最初來自舊英國便士的大小。大多數行業都把所有的大型墊圈都稱為便士墊圈,即使外徑是舊便士尺寸的兩倍。
它們可用於密封水箱或大型蒸煮容器中的小孔,鏽斑或管道連接。 | |
球形墊圈 | 自調心螺母的一部分;它是一個帶有一個弧形表面的墊圈,它被設計成與配合螺母一起使用,以便允許零件之間達到幾度的不對中。 | |
錨板或 wall 墊圈 | 連接到拉桿或螺栓的大板或墊圈,錨板用於砌體建築物的外牆,用於結構加固。[10] | |
扭矩墊圈 | 用於木工加上馬車螺栓;它的中心有一個正方形的孔,正方形的馬車螺栓可以插入。在擰緊螺母時,墊圈上的牙齒或叉頭會咬入木頭,從而防止螺栓自由旋轉。[11] |
彈簧和鎖緊墊圈
名稱 | 圖片 | 描述 |
---|---|---|
碟型墊片 | 也被稱為杯形彈簧墊圈或錐形墊圈,一個略微圓錐形的墊圈,當變形時提供軸向力。 表面可以是鋸齒形的,這將具有改進的鎖定能力。[12] | |
彎曲碟形墊圈 | 類似於碟形,除了墊圈只向一個方向彎曲,因此只有四個接觸點。 與碟形墊圈不同,它們只施加輕微的壓力。[13] | |
波浪型墊圈 | 在軸向上具有“波浪型”的墊圈,當壓縮時提供彈簧壓力。 大小相當的波形墊圈不會產生像碟形墊圈那樣大的力量。有時會在安裝小型滾珠軸承時會放入(尤其在小型,且較不要求精密的機械),以吸收軸向間隙並給予少許預壓,可減低運轉時震動、噪音並延長壽命。 在德國,它們有時用作鎖緊墊圈,然而它們比其他選擇效果差。[14] | |
開口墊圈或彈簧墊圈 | 一個環分裂在一個點上,並彎曲成螺旋狀。
這導致墊圈在緊固件的頭部和基底之間施加彈力,這使得墊圈牢固地抵靠基底,並且螺栓螺紋牢固地抵靠螺母或基底螺紋,產生更多的摩擦和抵抗旋轉。適用的標準是ASME B18.21.1,DIN 127B和美國軍用標準 NASM 35338(以前稱為MS 35338和AN-935)。 [15] 彈簧墊圈是左手螺旋線,並且只允許線沿右手方向,即順時針方向收緊。當左旋轉運動時,凸起的邊緣咬入螺栓或螺母的下側和螺栓連接的部分,從而阻止車削。因此,彈簧墊圈在左旋螺紋和硬化表面上無效。而且,它們不能與彈簧墊圈下方的平墊圈一起使用,因為這將彈簧墊圈咬入到將阻止轉動的部件中。如果平墊圈需要跨越組件中的大孔,則必須使用尼龍螺母(尼龍墊片)。 彈簧墊圈的使用和有效性已經在最近的爭論中,一些出版物建議不要使用它們,理由是,當緊固時,墊圈平貼在基材上,並且不會比同樣的墊圈更難於旋轉扭矩。[16][17][18] 彈簧鎖墊圈的好處在於墊圈的梯形形狀。當被壓縮到接近螺栓的耐力時,它會扭曲和變平。這降低了螺栓連接的彈簧剛度,使其在相同的振動水平下保持更大的力。這可以防止鬆動。[19] | |
齒形鎖緊墊圈,鋸齒形墊圈或星形墊圈[14] | 帶有鋸齒的墊圈徑向向內或向外伸入咬入軸承表面。這種墊圈與鋁或塑料等軟質基材一起使用時,作為鎖緊墊圈特別有效。這種類型的墊圈的是用軟基片使用時,如鋁或塑料製成的鎖緊墊圈特別有效,並且可以抵抗旋轉比在堅硬的表面平墊圈更多。有四種類型:內部,外部,組合和埋頭。內部風格沿著墊圈的內邊緣具有鋸齒,這使得它們更美觀。[20]外部形狀在外邊緣具有鋸齒,由於周長較大,所以提供了更好的保持力。[21]組合風格有兩個邊緣鋸齒,最大的持有力量。[22]沉頭式設計用於平頭螺絲。[23]
牙齒鎖緊墊圈也可用於接地連接,其中必須將金屬接線片或物體電氣連接到表面。墊圈的齒穿過表面氧化物,油漆或其他飾面,並提供一個氣密的導電路徑。在這些應用中,墊圈並不放置在螺釘的頭部(或螺母下),而是放置在待粘接的表面之間。在這樣的應用中,齒形墊圈不提供任何防旋轉鎖定特徵。[24] | |
單榫舌墊圈/雙榫舌墊圈 | 一個單榫舌墊圈的工作原理是有一個可以彎曲就位的墊圈。金屬或非金屬,突片墊圈槽口防止相對於軸或緊固件的旋轉。[25] |
鎖緊墊圈、鎖緊螺母、鎖緊螺母和螺紋鎖緊液是防止振動鬆動螺栓連接的方法。
標準公制平墊圈尺寸
標準公制尺寸的墊圈列於下表中。表中的測量結果是指該墊圈的尺寸由附圖說明。
螺絲尺寸 (毫米) |
螺距螺紋 P (毫米) | 內部直徑孔 d1(毫米) |
外部直徑孔 d2(毫米) |
厚度 H(毫米) | ||
---|---|---|---|---|---|---|
粗 | 細 | |||||
1 | 0.25 | 1.1 | 3 | 0.3 | ||
1.2 | 0.25 | 1.3 | 3.5 | 0.3 | ||
1.4 | 0.3 | 1.5 | 4 | 0.3 | ||
1.6 | 0.35 | 1.7 | 4 | 0.3 | ||
1.7 | 1.8 | 4.5 | 0.3 | |||
1.8 | 0.35 | |||||
2 | 0.4 | 2.2 | 5 | 0.3 | ||
2.5 | 0.45 | 2.7 | 6 | 0.5 | ||
2.6 | 2.8 | 7 | 0.5 | |||
3 | 0.5 | 3.2 | 7 | 0.5 | ||
3.5 | 0.6 | 3.7 | 8 | 0.5 | ||
4 | 0.7 | 4.3 | 9 | 0.8 | ||
5 | 0.8 | 5.3 | 10 | 1 | ||
6 | 1 | 0.75 | 6.4 | 12 | 1.6 | |
7 | 1 | 7.4 | 14 | 1.6 | ||
8 | 1.25 | 1 | 8.4 | 16 | 1.6 | |
10 | 1.5 | 1.25 or 1 | 10.5 | 20 | 2 | |
12 | 1.75 | 1.5 or 1.25 | 13 | 24 | 2.5 | |
14 | 2 | 1.5 | 15 | 28 | 2.5 | |
16 | 2 | 1.5 | 17 | 30 | 3 | |
18 | 2.5 | 2 or 1.5 | 19 | 34 | 3 | |
20 | 2.5 | 2 or 1.5 | 21 | 37 | 3 | |
22 | 2.5 | 2 or 1.5 | 23 | 39 | 3 | |
24 | 3 | 2 | 25 | 44 | 4 | |
27 | 3 | 2 | 28 | 50 | 4 | |
30 | 3.5 | 2 | 31 | 56 | 4 | |
33 | 3.5 | 2 | 34 | 60 | 5 | |
36 | 4 | 3 | 37 | 66 | 5 | |
39 | 4 | 3 | 40 | 72 | 6 | |
42 | 4.5 | 3 | 43 | 78 | 7 | |
45 | 4.5 | 3 | 46 | 85 | 7 | |
48 | 5 | 3 | 50 | 92 | 8 | |
52 | 5 | 4 | 54 | 98 | 8 | |
56 | 5.5 | 4 | 58 | 105 | 9 | |
60 | 5.5 | 4 | 62 | 110 | 9 | |
64 | 6 | 4 | 66 | 115 | 9 | |
68 | 70 | 120 | 10 | |||
72 | 74 | 125 | 10 | |||
76 | 78 | 135 | 10 | |||
80 | 82 | 140 | 12 | |||
85 | 87 | 145 | 12 | |||
90 | 93 | 160 | 12 | |||
100 | 104 | 175 | 14 |
參見
注釋
參考
- . [2016-09-01]. (原始内容存档于2017-05-09).
- . [2016-09-01]. (原始内容存档于2017-07-06).
- . www.accutrex.com. [2016-02-11]. (原始内容存档于2016-02-15).
- "Teflon PTFE Washers", New Process, retrieved May 10, 2016
- . New Process Fibre Company, Inc. [2016-02-11] (美国英语).
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-
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- ”What’s With Washers?”, Assembly Magazine, retrieved May 10, 2016.
- Fox, Brad; VanderWeyde, Peter. . Ripple Industries Pty Ltd. 2008: 16.
- . Popular Science (Bonnier Corporation). June 1965, 186 (6): 117–118. ISSN 0161-7370.
深入閱讀
- Parmley, Robert. (2000). "Section 11: Washers." Illustrated Sourcebook of Mechanical Components. New York: McGraw Hill. ISBN 0070486174 Drawings, designs and discussion of various uses of washers.
外部連結
维基共享资源中相关的多媒体资源:墊圈 |
- ASME Plain washer dimensions (Type A and Type B)
- Typical USA Flat Washer Dimensions USS, SAE, Fender, and NAS washer ID & OD (mm)
- American National Standard (ANSI) Type B Plain Washers
- SAE Flat Washers Type A Plain Washers
- USS & SAE Combined Flat Washer Dimensions
- Flat Washer Thickness Table Steel Gage Thicknesses, non-metric
- Split Lockwashers: Truth vs. Myth Hill Country Engineering