别小看这枚小圆片：垫圈的种类、作用与选型指南

紧固件家族里的“配角”，其实很重要

提到紧固件，大多数人第一时间想到的是螺栓、螺钉、螺母。但在螺栓和连接件之间，往往还夹着一枚不起眼的小圆片——垫圈。

它个头小、价格低，常常被人忽视。但就是这枚小圆片，承担着分散压力、保护表面、防松防漏三大关键功能。垫圈选不对、用不好，轻则螺栓松动，重则设备失效甚至酿成事故。

那么，垫圈到底有哪些种类？各自有什么用？什么时候该用、什么时候不该用？法士威帮你一次性理清楚。

一、平垫圈：最不起眼，却最常用

平垫圈是最基础的垫圈类型，就是一个扁平的金属圆环。

它的核心作用是分散压力。当你拧紧螺栓时，螺栓头或螺母会对连接件表面产生很大的压应力。如果连接件材质较软（比如铝、塑料、木材），或者螺栓孔偏大、是长孔，这种压力可能直接把表面压塌陷。平垫圈通过扩大受力面积，把压力均匀分布开来，保护连接件不被损坏。

什么时候必须用平垫圈？

• 连接件材质较软（铝、铜、塑料、木材）

• 螺栓孔径偏大或使用了长孔

• 需要保护连接件表面不被划伤

一个小细节：平垫圈冲压制造时，一面有弧度、一面有毛刺。通常让毛刺面朝下能更好贴合，但如果担心划伤表面镀层，就让弧度面朝下。

二、弹簧垫圈：防松的“老面孔”，但争议很大

弹簧垫圈是平垫圈被局部切断后扭转变形而成的，看起来像一圈开口的弹簧。

它的防松原理：拧紧后垫圈被压平，产生持续的弹性回复力，使螺纹之间保持摩擦力；同时开口处的尖角嵌入螺栓和被连接件表面，防止相对转动。

听起来很合理，对吧？但现实是——弹簧垫圈的防松效果，在工程界争议极大。

为什么争议这么大？

1. 弹力太小，杯水车薪：一个强度等级10.9级的M8螺栓，容许最大轴向力约23,000N，而压紧一个M8弹簧垫圈只需要约500N的力。这个弹力与螺栓的预紧力相比微不足道，等弹力“开始发挥作用”时，螺栓早就松了。

2. 振动环境下反而帮倒忙：实验表明，在横向振动工况下，弹簧垫圈不仅不能防松，还会加速螺栓预紧力的衰减。有研究对比了多种防松方式，发现弹簧垫圈+平垫圈的组合效果排在后面。

3. 国际权威早就不推荐了：1969年，美国汽车工程师协会（SAE）就建议在10.9级及以上高强度螺栓或关键场景中不要使用弹簧垫圈。

那弹簧垫圈到底还能不能用？

在非持续振动、低预紧力的一般机械连接场景中，如果弹簧垫圈符合标准要求，仍然可以满足基本的防松需求。但在重载、高频振动的场合（如工程机械行走机构、汽车底盘），单靠弹簧垫圈远远不够，建议采用更可靠的防松方式。

三、防松垫圈：弹簧垫圈的“升级版”

既然弹簧垫圈效果有限，工程师们开发了各种性能更强的防松垫圈。

齿形垫圈：表面带有放射状齿纹，拧紧后齿尖咬入螺栓头和连接件表面，产生强大的摩擦力，防松效果远超弹簧垫圈。实验表明，齿形垫圈的防松性能优于弹簧垫圈+平垫圈组合。

双叠自锁垫圈：由两片带楔形齿面的垫圈组成，拧紧后齿面相互咬合，振动只会让垫圈“越振越紧”，是应对中高频振动的热门选择。

碟形垫圈：呈圆锥形，像一个小碟子。通过弹性变形吸收冲击和振动，耐高温性能突出，适用于高温、高压及冲击载荷工况。

化学防松垫圈：表面预涂了厌氧胶，拧紧后胶水固化形成不可逆锁固，防松等级最高，但属于一次性使用产品。

四、选型指南：什么时候用什么垫圈

五、三个常见误区

误区一：垫圈越厚越好
垫圈的主要功能是分散压力和防松，厚度并非越大越好。过厚的垫圈可能影响螺栓的有效夹持长度，反而降低连接可靠性。

误区二：弹簧垫圈=万能防松
这是最普遍的误解。正如前文所述，弹簧垫圈在振动工况下效果有限，甚至可能起反作用。

误区三：平垫圈和弹簧垫圈可以互相替代
两者功能完全不同。平垫圈负责分散压力、保护表面，弹簧垫圈负责防松。很多场景下两者需要配合使用，但绝对不能混为一谈。

结语

垫圈虽小，却是紧固连接中不可或缺的一环。一枚平垫圈，保护的是连接件的“面子”；一枚防松垫圈，守护的是整个设备的“安全”。下次拧螺栓时，不妨多看一眼那枚小圆片——选对了，它能让你的连接十年不松；选错了，它可能成为设备的“隐形杀手”。