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。

## 類型和形式

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。

- 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：

- 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™
- 尼龍 - 尼龍6、尼龍66、Nylatron®、TecamidMDS®
- 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。

## 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。

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。

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。

### 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。

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。

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。

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）。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。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。

齒形鎖緊墊圈，鋸齒形墊圈或星形墊圈｜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。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。組合風格有兩個邊緣鋸齒，最大的持有力量。沉頭式設計用於平頭螺絲。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。

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。

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。這個術語也用於電氣絕緣墊圈。

## 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

## 深入閱讀

- Parmley, Robert. (2000). "Section 11: Washers." Illustrated Sourcebook of Mechanical Components. New York: McGraw Hill. ISBN 0070486174 Drawings, designs and discussion of various uses of washers.

## 外部連結

- ASME Plain washer dimensions (Type A and Type B)
- Typical USA Flat Washer Dimensions USS, SAE, Fender, and NAS washer ID & OD (mm)
- American National Standard (ANSI) Type B Plain Washers
- SAE Flat Washers Type A Plain Washers
- USS & SAE Combined Flat Washer Dimensions
- Flat Washer Thickness Table Steel Gage Thicknesses, non-metric
- Split Lockwashers: Truth vs. Myth Hill Country Engineering