波形弹簧垫圈胀圈原因分析

本文通过受力分析 波形弹簧垫圈综上，得出弹簧垫圈膨胀的根本原因是螺母承载面外倒角过大。为防止环膨胀的发生，应从配套的螺母和平垫圈上查找原因。

在波形弹簧垫圈的装配过程中，弹簧垫圈的直径变大并向外膨胀。这种现象称为弹簧垫圈的“胀圈”。弹簧垫圈膨胀现象由来已久 历史。早在半个多世纪前，就有相关报道。至于环扩大的原因，众说纷坛，目前还没有明确的解释。至今还没有定论，因胀圈引发的弹簧垫圈质量纠纷也一直没有停止。

本文对环膨胀发生的原因进行了深入分析。

在波形弹簧垫圈与本体之间或弹簧垫圈与螺母之间加平垫圈也是常见的装配形式。

标准规定了波形弹簧垫圈压扁后的开口宽度（m），不能大于规定值。这是制造弹簧垫圈的最低要求，只要采用正常的切削工艺就可以轻松实现。当我们拧紧螺母时，弹簧垫圈首先被压平。一般情况下，压扁弹簧垫圈所需的扭矩很小，仅为螺母扭矩的几分之一。

此时应测量标准规定的m值。但波形弹簧垫圈在持续施加紧固扭矩后会发生膨胀现象，其开口宽度随着紧固扭矩的增大而增大。当达到一定程度时，开口宽度值迅速增大，拧紧扭矩难以增大，直至无法拧紧螺母，导致弹簧垫圈失去使用效果。

对于这种现象，人们往往从弹簧垫圈本身寻找原因，从制造质量、设计特点、制造工艺甚至材料、热表面处理等方面寻找原因。

例如，有人曾经认为轻型波形弹簧垫圈比标准弹簧垫圈更容易发生胀圈，也有人曾经认为垫圈的梯形截面是引起胀圈的重要因素，而有的人则认为垫圈的梯形截面是造成胀圈的重要因素。人们认为弹簧垫圈的切削角和断边角与胀圈相反。甚至有人将弹簧垫圈的材质视为造成环膨胀的重要原因，认为不锈钢弹簧垫圈比弹簧钢弹簧垫圈更容易发生环膨胀。

波形弹簧垫圈张开胀环、氢脆断裂的根本原因：

1. 弹簧垫圈的膨胀通常不是弹簧垫圈本身的问题
2. 大多数带胀圈的弹簧垫圈都承受径向外拉力，外拉力来源于拧紧扭矩形成的拧紧轴向力。
3. 螺母支撑面的外倒角使轴向锁紧力形成径向分力，从而使弹簧垫圈的开口凸出。倒角孔径越小，出现鼓包环的概率就越大。
4. 在螺母和波形弹簧垫圈之间添加平垫圈有利于减少或避免环的膨胀，但平垫圈太薄或太软，无法避免环的膨胀。
5. 弹簧垫圈氢脆断裂的根本原因通常是热处理方法不合理以及电镀锌后没有立即脱氢处理而导致的断裂。

在各类机械连接件中，螺栓的防松是非常重要的环节。生活中防止螺栓松动的方法有很多，其中就包括使用弹簧垫圈来防止松动。弹簧垫圈在螺丝行业中常被称为弹簧垫圈。那么为什么它会被频繁使用呢？这得从弹簧垫圈的作用和原理来解释。

波形弹簧垫圈的作用：

弹簧垫圈的基本作用是在螺母拧紧后给螺母一个力，增加螺母与螺栓之间的摩擦力！即增加了保护措施，防止设备在运行中振动造成紧固螺栓松动。

波形弹簧垫圈防松原理：

弹簧垫圈的防松原理是，波形弹簧垫圈被压扁后，弹簧垫圈会产生持续的弹力，使螺母与螺栓之间的螺纹连接副继续保持摩擦力，产生摩擦力。产生阻力矩，从而防止螺母松动。同时，弹簧垫圈开口处的尖角分别嵌入螺栓和被连接件的表面，从而防止螺栓相对于被连接件转动。

然而，事实证明，波形弹簧垫圈只能提供10 N/m的弹簧力，这对于280 N/m的螺栓预紧力来说可以忽略不计。其次，这么小的力不足以使弹簧垫圈的尖角切入螺栓及被连接件的表面。拆卸后，螺栓及被连接件表面无明显压痕。因此，弹簧垫圈对螺栓的防松作用可以忽略不计。

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