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
一個普通墊圈和彈簧墊圈放置在螺母（在螺紋端）和螺栓頭部之間的螺栓。

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

材料

墊圈可以由各種材料，包括製成，但不限於：[3]

  • 鋼鐵 - 碳鋼、彈簧鋼、 304不銹鋼、 316 / 316A不銹鋼
  • 合金 - 矽青銅、鉻鎳鐵合金™、蒙乃爾™、哈氏

耐腐蝕性

許多技術被用來提高某些墊圈材料的腐蝕耐屬性：

  • 金屬塗層：用於生產耐腐蝕墊圈的典型塗料是鋅、鎘和鎳。鋅塗層作為犧牲性表面層，在墊圈的材料受到損害之前就成為腐蝕性材料的犧牲品。[會產生高質量的保護表面，但在生物和環境方面都是有毒的。鎳塗層只有在表面緻密且無孔的情況下才能防止腐蝕。
  • 電鍍：該方法利用電解反應將其他金屬鍍於金屬物體的表面；如鉻或銀。
  • 鋼鐵磷化：非金屬電鍍，主要應用於鋼鐵表面磷化。
  • 化學鍍：是利用自催化原理在基體表面沉積合金的新型表面處理工藝，和傳統需使用外部電源的電鍍不同。[6][7]

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。

墊圈

通常應用於各種墊圈類型，例如用於將龍頭中的控制閥密封的墊圈。粉碎墊圈由軟金屬（如鋁或銅）製成，用於密封流體或氣體連接，如內燃機中的連接。

名稱 圖片 描述
肩墊圈 帶整體式圓柱套筒的平墊圈型; 他們被用來保持分開不同的金屬類型，並作為密封件。[26]這個術語也用於電氣絕緣墊圈。[27]

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
10.251.130.3
1.20.251.33.50.3
1.40.31.540.3
1.60.351.740.3
1.71.84.50.3
1.80.35
20.42.250.3
2.50.452.760.5
2.62.870.5
30.53.270.5
3.50.63.780.5
40.74.390.8
50.85.3101
610.756.4121.6
717.4141.6
81.2518.4161.6
101.51.25 or 110.5202
121.751.5 or 1.2513242.5
1421.515282.5
1621.517303
182.52 or 1.519343
202.52 or 1.521373
222.52 or 1.523393
243225444
273228504
303.5231564
333.5234605
364337665
394340726
424.5343787
454.5346857
485350928
525454988
565.54581059
605.54621109
6464661159
687012010
727412510
767813510
808214012
858714512
909316012
10010417514

參見

注釋

    參考
    1. . [2016-09-01]. （原始内容存档于2017-05-09）.
    2. . [2016-09-01]. （原始内容存档于2017-07-06）.
    3. . www.accutrex.com. [2016-02-11]. （原始内容存档于2016-02-15）.
    4. "Teflon PTFE Washers", New Process, retrieved May 10, 2016
    5. . New Process Fibre Company, Inc. [2016-02-11] （美国英语）.
    6. . www.globalspec.com. [2016-02-11].
      • GJB/Z 594A-2000 金属镀覆层和化学覆盖层选择原则与厚度系列。
    8. Paul Green. . Lulu.com / CreateSpace. 2007. Washers, p.205.
    9. Nikolas Davies; Erkki Jokiniemi. . Architectural Press. 2008. Flat Washer, p.153.
    10. Bucher, Ward. . Preservation Press. 1996: 576.
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    14. Smith, Carroll, , MotorBooks/MBI Publishing Company: 116, 1990, ISBN 0-87938-406-9.
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    16. . www.boltscience.com. [2017-02-14].
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    19. Bickford. John H. "An Introduction to the Design and Behavior of Bolted Joints" 3rd Ed 1995. p561 ISBN 978-0824792978
    20. (PDF). [2017-11-25]. （原始内容存档 (PDF)于2016-03-05）.
    21. (PDF). [2017-11-25]. （原始内容存档 (PDF)于2016-03-04）.
    22. (PDF). [2017-11-25]. （原始内容存档 (PDF)于2016-03-05）.
    23. (PDF). [2017-11-25]. （原始内容存档 (PDF)于2016-03-05）.
    24. (PDF). （原始内容 (PDF)存档于2014-02-02）.
    25. ”What’s With Washers?”, Assembly Magazine, retrieved May 10, 2016.
    26. Fox, Brad; VanderWeyde, Peter. . Ripple Industries Pty Ltd. 2008: 16.
    27. . 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
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