墊圈

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。

墊圈通常是金屬或塑料，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

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

墊圈可以由各種材料，包括製成，但不限於：^[3]

• 鋼鐵 - 碳鋼、彈簧鋼、 304不銹鋼、 316 / 316A不銹鋼

• 金屬 - 銅、黃銅、鋁、鈦、鐵、青銅、鋅

• 合金 - 矽青銅、鉻鎳鐵合金™、蒙乃爾™、哈氏

• 塑膠 - 熱塑性、熱固性聚合物；如聚乙烯，聚四氟乙烯、Teflon™ ^[4]

• 尼龍 - 尼龍6、尼龍66、Nylatron® 、TecamidMDS® ^[5]

• 特殊 – 纖維、陶瓷、橡膠、氈、皮革、雙金屬片、雲母

耐腐蝕性

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、鎘和鎳。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；如鉻或銀。

• 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

平墊圈

名稱	圖片	描述
平墊圈		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		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墊圈都稱為便士墊圈，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		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

名稱	圖片	描述
碟型墊片		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		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		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。有時會在安裝小型滾珠軸承時會放入(尤其在小型，且較不要求精密的機械)，以吸收軸向間隙並給予少許預壓，可減低運轉時震動、噪音並延長壽命。 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		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][12] 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。[18]
齒形鎖緊墊圈，鋸齒形墊圈或星形墊圈[14]		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。[19]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。[20]組合風格有兩個邊緣鋸齒，最大的持有力量。[21]沉頭式設計用於平頭螺絲。[22] 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。[23]
單榫舌墊圈／雙榫舌墊圈		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。[24]

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

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。[25]這個術語也用於電氣絕緣墊圈。[26]

標準公制平墊圈尺寸

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。

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）
		粗	細
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

• 定縫銷釘

注釋