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再談彈簧墊圈的使用問題
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再談彈簧墊圈的使用問題
在各類機(jī)械連接件中，高強(qiáng)度螺栓的防松是一個很重要的環(huán)節(jié)。螺栓防松的方式有多種，其中就包括使用彈簧墊圈來防松。下面跟大家分享一下彈簧墊圈在使用中的一些問題：
原理：彈簧墊圈的防松原理是在把彈簧墊圈的壓平后，彈簧墊圈會產(chǎn)生一個持續(xù)的彈力。使螺母與螺栓的螺紋連接副持續(xù)保持一個摩擦力，產(chǎn)生阻力矩，防止螺母松動。
使用情況：彈簧墊圈的開口處的尖角分別嵌入螺栓和被連接件表面，從而防止螺栓相對于被連接件回轉(zhuǎn)。對于商用重型車橋部分，彈簧墊圈的使用比較廣泛，有約50%以上的螺栓采用彈簧墊圈來防松。
實(shí)際案例：以10.9級M16螺栓為例，車橋主減速器與橋殼的連接使用10.9級M16X100螺栓，擰緊力矩為280+20 Nm，使用高精度電動擰緊機(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10 Nm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0 Nm狀態(tài)。
驗(yàn)證：以此推斷用約10 Nm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20 Nm，彈簧墊圈已經(jīng)完全被壓平，驗(yàn)證了上述推斷的正確性。
分析：分析以上兩點(diǎn)說明，彈簧墊圈只能提供10 Nm的彈力，而10 Nm的彈力對于280 Nm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，彈簧墊圈對螺栓的防松作用可以忽略。另外，在螺栓與被連接件之間增加一個墊圈，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安全隱患。
結(jié)論：綜上所述，當(dāng)螺栓扭矩較大時（大于200 Nm），用彈簧墊圈給螺栓防松的方式弊大于利。因此，在沖擊、振動和變載的作用下，預(yù)緊力可能在某一瞬間消失，連接有可能松脫。
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