墊圈

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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[编辑]

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[编辑]

墊圈可以由各種材料,包括製成,但不限於:[3]

耐腐蝕性[编辑]

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
  • 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[编辑]

平墊圈[编辑]

名稱 圖片 描述
平墊圈 Plain washer1.jpg 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 Fender washer.tif 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洗衣機都稱為便士洗衣機,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 Anchor 2 (PSF).png 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[编辑]

名稱 圖片 描述
碟型墊片 Belleville washer.jpg 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 Curved spring washer.jpg 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 Wave washer 22mm-43mm 2016-03-03.jpg 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。 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 Grower01.jpg 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] Toothed lock washer with external teeth 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 ARFISA 27.jpg 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[编辑]

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[编辑]

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。

Washer quoted.svg
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)
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[编辑]

注釋[编辑]

參考[编辑]

  1. ^ http://www.straightdope.com/columns/read/1713/whats-the-purpose-of-washers-the-round-metal-things
  2. ^ bokers.com
  3. ^ Stampings & Washers | Accutrex. www.accutrex.com. [2016-02-11]. 
  4. ^ "Teflon PTFE Washers", New Process, retrieved May 10, 2016
  5. ^ Nylon Spacers And Washers - New Process Fibre. New Process Fibre Company, Inc. [2016-02-11] (美国英语). 
  6. ^ Washers Information | IHS Engineering360. www.globalspec.com. [2016-02-11]. 
  7. ^ *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. The Mechanical Engineering Drawing Desk Reference: Creating and Understanding ISO Standard Technical Drawings. Lulu.com / CreateSpace. 2007. Washers, p.205. 
  9. ^ Nikolas Davies; Erkki Jokiniemi. Dictionary of architecture and building construction. Architectural Press. 2008. Flat Washer, p.153. 
  10. ^ Bucher, Ward. Dictionary of Building Preservation. Preservation Press. 1996: 576. 
  11. ^ John Holloway. Illustrated Theatre Production Guide. Focal Press. 2010: 202. 
  12. ^ Fastener Design Manual (PDF). NASA.gov. NASA. 
  13. ^ McMaster-Carr catalog 115th, McMaster-Carr: 1217, [2010-11-26]. 
  14. ^ 14.0 14.1 Smith, Carroll, Carroll Smith's Nuts, Bolts, Fasteners, and Plumbing Handbook, MotorBooks/MBI Publishing Company: 116, 1990, ISBN 0-87938-406-9. 
  15. ^ McMaster-Carr catalog 115th, McMaster-Carr: 3217–3218, [2010-11-25]. 
  16. ^ Helical Spring Washers. www.boltscience.com. [2017-02-14]. 
  17. ^ IS 3063 : 1994 Fasteners - Single coil rectangular section spring lock washers - Specification
  18. ^ Fastener Design Manual (PDF). NASA.gov. NASA. 
  19. ^ Bickford. John H. "An Introduction to the Design and Behavior of Bolted Joints" 3rd Ed 1995. p561 ISBN 978-0824792978
  20. ^ Specifications for Internal Tooth Lock Washers ASME B18.21.1-1999 (PDF). 
  21. ^ Specifications for External Tooth Lock Washers ASME B18.21.1-1999 (PDF). 
  22. ^ Specifications for Internal/External Tooth Lock Washers ASME B18.21.1-1999 (PDF). 
  23. ^ Specifications for Countersunk External Tooth Lock Washers ASME B18.21.1-1999 (PDF). 
  24. ^ Improved Bonding and Grounding Methods for Electrical / Electronic Equipment (PDF). 
  25. ^ What’s With Washers?”, Assembly Magazine, retrieved May 10, 2016.
  26. ^ Fox, Brad; VanderWeyde, Peter. Alloy boat corrosion: how to prevent it. Ripple Industries Pty Ltd. 2008: 16. 
  27. ^ Fluorescent light. Popular Science (Bonnier Corporation). June 1965, 186 (6): 117–118. ISSN 0161-7370. 

深入閱讀[编辑]

  • 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[编辑]