弹垫@@涨圈的分析@@

弹簧垫圈@@@@在一@@般机械产品@@的承力和非承力结构中应用广泛@@，其特点@@是成本低廉@@、安装方便@@，适用于装拆频繁的部位@@。这些垫圈@@提供在螺栓@@@@和螺母的恒定压力@@，使它们保存拉紧@@。弹簧垫圈@@@@还提供处理冲击载荷的能力组件@@。

一@@、弹垫@@的安装受力过程@@

螺栓@@拧紧时@@，螺栓@@头部@@下承接面与拧紧方向同向压迫@@A点@@，平垫圈@@与拧紧方向同向顺时针方式压迫@@D点@@，最终使@@A点@@与@@C点@@、B点@@与@@D点@@保持在一@@个平面上@@。这时@@，弹垫@@被压平@@，说明得到了弹垫@@施加在螺栓@@@@和平垫上的最大轴向力@@。

螺栓@@拧松时@@，螺栓@@头部@@下承接面与拧松方向反向推动@@A点@@，A点@@刺入螺栓@@头部@@下承接面@@;平垫圈@@与拧松方向反向推动@@D点@@，D点@@刺入平垫圈@@@@。继续拧松@@，则造成弹垫@@涨圈@@。

二@@、弹垫@@涨圈发生的原因@@

　1、螺栓@@与弹簧垫圈@@@@孔径的间隙大小@@：由于弹簧垫圈@@@@的内径尺寸是在螺纹公称尺寸上加@@“上偏差@@”，而螺栓@@的无螺纹杆径活螺纹大径尺寸均是公称尺寸负偏差@@，因此@@在弹簧垫圈@@@@内径做成上偏差@@@@、螺栓@@杆径或螺纹大径做成下偏差的极端情况@@，螺栓@@与弹簧垫圈@@@@组合后的尺寸间隙是很大的@@。

　2、连接副的安装形式@@：连接副的安装形式@@根据螺栓@@轴心线分为横向和竖向安装@@，显而易见@@，当横向安装时@@，弹簧垫圈@@@@挂在螺栓@@@@上@@，这样就将@@1中提到的间隙化极端了@@。原来像在竖向安装时还能尽可能避免的偏心将没有办法避免@@，如果此时弹簧垫圈@@@@的缺口正好处在轴心线下部甚至是最底部@@，涨圈的比@@例将会很高@@。

　3、螺栓@@、螺母支承面尺寸@@：与弹簧垫圈@@@@接触的螺栓@@@@、螺母的支承面直径比@@较接近弹簧垫圈@@@@的外径甚至是接近弹簧垫圈@@@@的内径而导致在拧紧螺栓@@@@、螺母的过程中@@，有一@@个将弹簧垫圈@@@@向外涨的力而使弹簧垫圈@@@@涨圈失效@@。

　4、弹簧垫圈@@@@的切口毛刺@@：由于加工工艺的原因@@，切断面后的弹簧垫圈@@@@切口处肯定存在或大或小的毛刺@@，弹簧垫圈@@@@经过热处理后@@，这些带有较高硬度的毛刺或将直接嵌入平垫圈@@或被连接件机体中@@，导致螺栓@@螺母拧紧过程中弹簧垫圈@@@@拉长而垫圈@@失效@@。

　5、弹簧垫圈@@@@的切口宽度尺寸@@：切口宽度尺寸为在弹簧垫圈@@@@压平状态下@@，其最大值为弹簧垫圈@@@@厚度的一@@半@@。由于弹簧垫圈@@@@切断工序中设备@@@@、刀具调整的原因@@，其尺寸很难保证一@@致@@，虽然符合标准要求@@，但越是偏大尺寸就越越有可能引起涨圈@@。

　6、弹簧垫圈@@@@的切口厚度尺寸@@：在切断工序上刀与下刀剪切过程中@@，形成弹簧垫圈@@@@切口@@，其本身的作用是切入被连接件@@，在螺栓@@@@、螺母松动时起到防松作用@@。这也是弹簧垫圈@@@@除利用轴向弹力起防松作用外的又一@@防松点@@@@。但是@@，如果上刀角度未调整好@@，切口端的厚度尺寸将变大@@，一@@般将切口厚度的增加值控制在不大于弹簧垫圈@@@@厚度的@@8%。切口厚度尺寸过大@@，直接的结果是切口尖角更加尖锐@@，安装过程中@@，弹簧垫圈@@@@更容易切入螺栓@@@@、螺母和平垫圈@@中@@，并在拧紧时@@，螺栓@@或螺母将弹簧垫圈@@@@带着旋转@@，最后拉开导致涨圈@@。

　7、平垫圈@@硬度@@：一@@般常用于连接副中的平垫圈@@选用存在硬度偏低@@、没有严格按照要求与螺栓@@性能等级@@相匹配@@。由于弹簧垫圈@@@@的硬度较高@@，一@@般在@@40-50HRC之间@@，如果平垫圈@@硬度@@很低@@，势必加剧弹簧垫圈@@@@切口尖角嵌入平垫圈@@的程度@@。

　8、施加的载荷@@：现行弹簧垫圈@@@@国家标准中规定的弹性实验载荷值大致相当于@@6.8级@@螺栓@@保证载荷的@@80%。而在实际使用中@@，8.8级@@、10.9级@@甚至@@12.9级@@螺栓@@连接副使用弹簧垫圈@@@@的情况比@@较普遍@@，有的设计人员为了确保防松性能一@@味提高施压的扭矩@@，间接导致弹簧垫圈@@@@受到额外的载荷@@，这也会引起涨圈@@。

　9、使用风动或电动工具安装@@：弹簧垫圈@@@@涨圈问题以前是偶有发生@@，但是@@近几年@@由于使用风动或电动工具的明显增多@@，因此@@，涨圈的问题就显得较为突出@@，分析其根源@@，与风动或电动工具安装时转速较手工安装时明显提高有关@@。

　10、弹簧垫圈@@@@的界面形状@@：分析日@@本和美国弹簧垫圈@@@@的标准@@，我们发现最大的区别是其截面的形状为@@“内厚外薄@@”，而我国是@@“内外同厚@@”。由于生产工艺控制的原因@@，可能有的产品@@实际的截面形状@@，不是理论上的@@“内外同厚@@”，而是@@“外厚内薄@@”。理论分析支持这与涨圈有一@@定的关系@@。同时@@，实验结果也已经验证@@：在条件相同的情况下@@，“外厚内薄@@”比@@“内厚外薄@@”的弹簧垫圈@@@@更容易诱发产生涨圈@@。

　11、弹簧垫圈@@@@表面处理@@：有使用者认为表面镀锌比@@磷化或者氧化处理的弹簧垫圈@@@@容易发生涨圈现象@@。

　当然@@，以上提及的原因@@，或多或少都对涨圈有一@@定的影响@@，但是@@他们并非单独起作用@@，或许是集中原因叠加在一@@起后@@，最终显现出来@@。