一、平墊
平墊的形狀一般是一個(gè)平墊圈,中間有一個(gè)孔,主要是用鐵板沖壓出來的。平墊作為防止螺栓螺母鎖緊的一種零件,是平墊圈的一種,主要起著加大螺絲和一些大型設(shè)備的接觸面積以及緊固的作用。在使用平墊的時(shí)候,往往是和螺母相互配合著使用的。
1.平墊的作用
(1)加大螺絲與機(jī)器的接觸面積。
(2)消除彈簧墊在卸螺絲的時(shí)候?qū)C(jī)器表面的損害。使用時(shí)必須是:彈簧墊一平墊,平墊挨著機(jī)器表面,彈簧墊在平墊和螺母之間。平墊是為了增大螺絲受力面。彈簧墊為了防止螺絲松動(dòng),受力時(shí)起到一定量的緩沖保護(hù)作用。雖然平墊可以做犧牲墊。
(3)但更多時(shí)候都是被作為補(bǔ)充墊或平壓墊來使用。
2.平墊的選擇標(biāo)準(zhǔn)
(1)選擇墊圈材料時(shí)應(yīng)該注意,不同金屬接觸時(shí)的電化學(xué)腐蝕問題。平墊的材料一般與被連接件的材料相同,通常是鋼、合金鋼、不銹鋼、鋁合金等。有導(dǎo)電要求時(shí),可選用銅及銅合金。
(2)平墊的內(nèi)徑尺寸按螺紋或螺桿直徑較大值選取,被連接材料較軟(如復(fù)合材料)或與彈簧墊圈相配其外徑宜選較大值。
(3)選擇在螺栓或螺釘頭下放W墊圈時(shí),為避免頭下圓角與墊圈干涉,可選用帶內(nèi)孔倒角的平墊圈。
(4)對(duì)直徑較大的重要螺栓、或?yàn)榱嗽黾涌箶D壓能力,應(yīng)采用鋼墊圈。受拉螺栓或拉剪復(fù)合螺栓連接應(yīng)采用鋼墊圈。
(5)特殊墊圈應(yīng)用于特殊要求部位,如需導(dǎo)電的可用銅墊圈;有氣密性要求的可用密封墊圈等。
(6)為了更好的使用平墊,在選擇平墊的時(shí)候要盡量選擇防銹防腐蝕材料浸鍍的平墊,這樣不僅省時(shí)省力,而且可以更好地發(fā)揮平墊的作用。
3.平墊如何進(jìn)行存放?
存放平墊,一定要在最有效的密封時(shí)間內(nèi),需遵循以下特性:
(1)在環(huán)境比較惡劣的情況下,應(yīng)該將平墊密封起來,在工作的時(shí)間里,一定的溫度和壓力是不易發(fā)生泄漏的。
(2)在平墊片和接觸面連接時(shí),要更好的保證密封性。
(3)在墊片受到壓力時(shí),在溫度的影響下,抗皺能力會(huì)比較好,否則會(huì)使螺絲破損,出現(xiàn)硬氣泄漏。
(4)使用平墊時(shí)不要有所感染。
(5)使用平墊時(shí),保證在相對(duì)的溫度下正常使用。
4.平墊的優(yōu)點(diǎn)
(1)使用平墊可以很好的拆卸。
(2)通過增大接觸面積,可以保護(hù)零部件不受損傷。
(3)通過增大接觸面積,減少螺母與設(shè)備之間的壓力,從而起到保護(hù)作用。
5.平墊的缺點(diǎn)
(1)平墊圈無法起到抗震的作用。
(2)平墊圈也沒有防松的作用。
二、彈墊
1.彈墊的作用
(1)擰緊螺母以后,彈簧墊圈給螺母一個(gè)彈力,抵緊螺母使其不易脫落。彈簧的基本作用是再螺母擰緊之后給螺母一個(gè)力,增大螺母和螺栓之間的摩擦力。
(2)用彈墊一般不用平墊(除了要保護(hù)緊固件與安裝面的表面時(shí)才考慮用平墊與彈墊 )。
2.彈墊的優(yōu)點(diǎn)
(1)彈簧墊圈具有良好的防松效果。
(2)彈簧墊圈具有較好的抗震效果。
(3)制造成本低。
(4)安裝很方便。
3.彈墊的缺點(diǎn)
彈簧墊圈受材質(zhì)、工藝的影響較大。如果材料不行、熱處理沒有把握好或者其他工藝沒有做到位,很容易發(fā)生裂開的現(xiàn)象,因此一定要選擇靠譜的生產(chǎn)商。
三、如何選擇平墊和彈墊?
(1)一般情況下,在載荷比較小、以及不承受振動(dòng)載荷的情況下可以只用平墊。
(2)在載荷比較大、以及承受振動(dòng)載荷的情況下,必須用平墊、彈墊組合。
(3)彈簧墊圈基本上不單獨(dú)用,都是組合使用的。
(4)在實(shí)際使用過程中,由于平墊圈和彈簧墊圈的側(cè)重點(diǎn)不同,在很多場(chǎng)合二者是相互配合、一起使用的,這樣可以同時(shí)起到保護(hù)零部件、防止螺母松動(dòng)、減少震動(dòng)的作用。
四、平墊組合螺栓的應(yīng)用與失效形式分析
據(jù)統(tǒng)計(jì),一輛汽車上使用的各種類型緊固件多達(dá)幾百種、數(shù)千個(gè),其中各種類型平墊組合螺絲在汽車緊固件上的應(yīng)用非常廣泛。
1.平墊片在裝配上的主要功能
(1)提供承載表面
當(dāng)螺栓或螺母支承面不足以充分覆蓋被連接件時(shí),墊片可提供更大的承載表面。
(2)為了減少支承面的壓力或使其均勻
當(dāng)支承面面積過小或支承面壓力過高時(shí),墊片可降低支承面的壓力或使其更均勻。
(3)穩(wěn)定支承面的摩擦系數(shù)
當(dāng)被連接件支承面的平面度差(如沖壓件),使之對(duì)局部接觸引發(fā)的咬粘變得敏感,從而導(dǎo)致支撐面摩擦系數(shù)增高,墊片可以穩(wěn)定支承面的摩擦系數(shù)。
(4)保護(hù)支承面
當(dāng)擰緊螺栓或螺母時(shí),存在著劃傷被聯(lián)接件表面的風(fēng)險(xiǎn),墊片有保護(hù)支承面的作用。
2.平墊組合螺栓失效形式
(1)失效現(xiàn)象
平墊組合螺栓在應(yīng)用上一個(gè)重要的失效形式是墊片與螺栓頭下圓角發(fā)生干涉,引起裝配時(shí)扭矩異常和墊片跟轉(zhuǎn)不良;墊片與螺栓頭下圓角發(fā)生干涉最直觀的表現(xiàn)就是墊片與螺栓頭下支承面會(huì)存在明顯間隙,這會(huì)導(dǎo)致螺栓在擰緊時(shí),螺栓與墊片無法正常貼合。
(2)失效原因
組合螺栓墊片與螺栓頭下圓角會(huì)出現(xiàn)干涉的主要原因是螺栓頭下圓角過大,或墊片內(nèi)孔徑設(shè)計(jì)太小不合理;導(dǎo)致墊片與螺栓組合后發(fā)生干涉。
(3)改善措施
為了降低螺栓與墊片組合后發(fā)生干涉的風(fēng)險(xiǎn),螺栓頭下設(shè)計(jì)可以參考ISO 10644標(biāo)準(zhǔn)中type U做頭下內(nèi)凹設(shè)計(jì);這樣可以避免因螺栓頭下圓角過大或墊片孔徑偏小引起的干涉問題。