之前跟大家提到了垫圈的稳定摩擦作用,今天我们来说说垫圈的隔离功能是怎么回事?
垫圈的隔离功能表现在减少松动,这种松动有两个方面:非旋转松动和旋转松动。
非旋转松动
非旋转松动就是在螺纹连接中,螺栓螺母没有发生相对转动的情况下也有可能有松动,使得轴向力降低。而预紧力则是螺栓弹性伸长和被连接件弹性压缩的共同作用的结果,当螺栓的弹性伸长减小或者被连接件弹性压缩减小,那么螺栓的轴向预紧力就会减小,从而产生松动。
影响螺栓弹性伸长和被连接件弹性压缩的原因有:被连接件磨损、塑性塌陷、蠕变压缩;螺栓螺母支承面的嵌入;螺栓的额蠕变伸长;螺栓的热膨胀等。
为了减少这样的非旋转松动,垫圈就可以发挥作用了,在连接系统中加上厚的垫片,就相当于变相地增加了螺栓长度和被连接件的厚度,这样螺栓和被连接件的弹性变形量就增大了,轴向预紧力的下降就被控制住了,非旋转松动就减少了,这就是垫圈起到的隔离作用。
旋转松动
旋转松动就是螺纹连接中内外螺纹在松开方向发生相对转动时的松动,这种松动产生的重要原因就是连接中的支承面上存在滑动,也就是说被连接件的滑动量比临界滑动量大。这个临界滑动量就是为不引起支承面滑动的情况下,被连接件之间的最大滑动量,其包括两个方面:支承面的摩擦力使得螺栓弯曲引起的头部位移;螺栓在内螺纹中的倾斜引起的螺栓头部位移。
关系到连接件临界滑动量的因素有被连接的厚度、螺栓的旋合长度、轴向预紧力、支承面侧滑时的摩擦系数等。
把厚的垫圈加入连接系统中,就可以加大被连接件的临界滑动量,故而减少或者避免旋转松动,也就是说垫圈起到了增加被连接件厚度的隔离作用,降低了支承面发生滑动的风险。