[科普中国]-钢轨接头弹簧垫圈

钢轨接头弹簧垫圈1(joint lock washer)是指持久保持螺母拧紧度，以保持抵抗接头阻力设计值的螺母防松零件。

简介钢轨接头弹簧垫圈(joint lock washer)是指持久保持螺母拧紧度，以保持抵抗接头阻力设计值的螺母防松零件。用55Si2Mn或60Si2Mn弹簧钢制成的矩形或圆形断面单圈开口垫圈1。

弹簧垫圈防松能力可以将弹簧垫圈视作一个两端未经磨平的单圈弹簧。它的钢丝是矩形截面的，其最大压缩变形量通常是钢丝轴向厚度多的1倍。工作时弹簧垫圈的最大变形量取决于轴向外载荷——螺栓螺母螺纹间的轴向作用力的总和的大小1。

一般情况下，螺栓联接在预紧时就把弹簧垫圈完全压死。在没有压死时，轴向作用力与弹簧垫圈的轴向变形量成线性关系。当弹簧垫圈压死后，若继续增加轴向压了，弹簧垫圈钢丝中的扭转应力不再增加，在总体上是受压缩，此时的刚度很大，因而其轴向压缩量很小，此时的变形曲线和平垫圈或不使用垫圈时的螺栓联接差不多。

弹簧垫圈的变形情况从弹簧垫圈的变形情况分析可知，弹簧垫圈在压死之后，由于冲击、振动等原因使变形释放时，微量的变形量变化，会导致螺纹联接中正压力的大幅度一降，即其间的摩擦阻刀矩大幅度下降。而当弹簧垫圈进入弹簧工作状态时，由于弹簧的刚度远比压配后的联接刚度小，所以相同变形最的释放使螺纹联接中正压力的下降幅度大为减小，这就是使用弹簧垫圈的螺栓联接在防松功能上的优势所在1。

当然，一旦弹簧垫圈不压死，其接触面积就大大减小，而且会引起严重偏载，局部接触应力太大，产生永久变形，从而使支承面间的摩擦阻力矩严重下降。

变形释放在变形释放的过程中，螺纹之间的摩擦阻力矩下降幅度小，而支承面间的摩擦阻力矩下降较大这是使用弹簧垫圈的特点。不使用弹簧垫圈时，变形释放使螺纹间的摩擦力矩和支承面间正压力下降幅度很大而接触面积没有变化。所以摩擦总阻力矩下降的幅度是否使用弹簧垫圈时更大些，在理论至今还得不到证明。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学