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螺母和垫圈

螺母和垫圈均是机械连接中配合螺栓使用的基础紧固件，核心作用是增强螺栓连接的稳定性与可靠性，广泛应用于机械、建筑、汽车等领域。

螺母是带内螺纹的圆柱形或六角形零件，与螺栓外螺纹精准咬合。通过拧紧螺母产生的轴向压力，将被连接件夹紧固定，按形状可分为六角螺母、圆螺母等，按功能有防松螺母、自锁螺母等特殊类型，适配不同连接需求。

垫圈是垫在螺母与被连接件之间的环形薄片，多为金属材质。它能增大受力面积，避免螺母拧紧时压伤被连接件表面；同时可分散压力、补偿装配误差，部分垫圈（如弹簧垫圈）还具备防松功能，防止连接在振动中松动。

螺母的工作原理

螺母通过与螺栓的螺纹配合产生紧固力，利用螺旋斜面原理将旋转运动转化为轴向力，使两个或多个部件紧密连接。
螺母的内螺纹与螺栓的外螺纹相互啮合，依靠摩擦力防止松动，确保连接的稳定性。
在预紧力作用下，螺母可以均匀分布载荷，减少局部应力集中，提高连接强度。
螺母的旋转方向（顺时针或逆时针）决定了其紧固或松开的功能，通常右旋螺纹为常见标准。
自锁螺母通过特殊的螺纹设计或尼龙嵌入物增加摩擦，防止振动导致的松动。
防松螺母采用双螺母结构或变形螺纹，在受到振动时仍能保持紧固状态。
螺母的紧固力可通过扭矩控制，确保达到设计要求的预紧力，避免过紧或过松。
在高温或高压环境下，螺母需选用特殊材料以保持性能，如不锈钢或合金钢。

螺母的特点

标准化程度高，尺寸和螺纹规格统一，便于互换和批量生产。
材质多样，包括碳钢、不锈钢、铜、钛合金等，适应不同环境和强度需求。
表面处理方式丰富，如镀锌、发黑、达克罗等，提高耐腐蚀性和美观度。
结构简单，安装和拆卸方便，适合频繁组装的应用场景。
承载能力强，能够承受拉伸、剪切和扭转等多种载荷。
部分螺母设计有法兰或锯齿面，增加接触面积，提升防松性能。
特殊类型螺母（如焊接螺母、铆接螺母）可实现永久固定，适用于薄板连接。
成本低廉，生产效率高，是机械装配中最常用的紧固件之一。

螺母的类型

六角螺母：最常见的标准螺母，六角外形便于扳手操作，通用性强。
法兰螺母：底部带有法兰盘，增大接触面，分散压力并增强防松效果。
尼龙锁紧螺母：顶部嵌入尼龙圈，通过弹性变形增加摩擦，防止振动松动。
盖形螺母：顶部封闭，兼具紧固和美观功能，常用于装饰性场合。
蝶形螺母：两侧带有翼状结构，便于手动拧紧，适合需要频繁调节的场合。
槽形螺母：侧面开槽，可与开口销配合使用，实现绝对防松。
焊接螺母：背面带有凸点或凸缘，专为焊接设计，用于金属板材连接。
方形螺母：四方形结构，多用于槽钢或T型槽安装，防止旋转。

螺母的应用领域

建筑工程：用于钢结构、桥梁、脚手架等大型结构的连接固定。
汽车制造：发动机、底盘、车身等部位的紧固，要求高强度和防松性能。
机械设备：各类机床、传动装置、输送设备的组装与维护。
电子电器：电路板固定、外壳组装，常用小型或绝缘材质螺母。
航空航天：钛合金或高强度钢螺母，满足轻量化和极端环境需求。
铁路运输：轨道、车厢连接，需耐振动和耐候性强的防松螺母。
家居家具：DIY组装、五金配件连接，兼顾功能与美观。
能源行业：风电、核电设备中大型螺母的应用，需特殊防腐处理。

垫圈的工作原理

垫圈通过增大接触面积，分散螺母或螺栓头的压力，防止软质材料表面压溃。
作为弹性元件，弹簧垫圈在受压后产生回弹力，抵消振动导致的预紧力损失。
平垫圈填补不平整表面，确保螺母与连接件充分接触，提高连接稳定性。
绝缘垫圈阻断电流通路，防止不同金属间的电化学腐蚀或短路。
密封垫圈通过弹性变形填充缝隙，防止液体或气体泄漏。
防松垫圈的锯齿或凸起设计咬合接触面，增加摩擦阻力防止松动。
在高温环境下，金属垫圈可补偿材料热膨胀差异，维持连接强度。
组合垫圈（如平垫+弹簧垫）同时实现压力分散和防松功能。

垫圈的特点

厚度通常较薄，但硬度较高，能够承受较大压力不变形。
材质选择广泛，包括金属、橡胶、塑料、复合材料等。
表面光滑或带有纹理，根据不同功能需求设计。
标准尺寸与螺母螺栓匹配，安装时无需额外加工。
部分垫圈具有导电/绝缘特性，满足特殊电气需求。
耐腐蚀垫圈采用不锈钢或特殊涂层，适用于恶劣环境。
弹簧垫圈具有永久弹性，可反复使用不影响性能。
成本极低，但在紧固系统中起关键作用，不可省略。

垫圈的类型

平垫圈：最基本类型，圆形薄片，用于分散压力和保护表面。
弹簧垫圈：开口环形设计，提供弹性力防止螺母松动。
齿形锁紧垫圈：内外圈带锐角锯齿，咬合接触面实现防松。
波形弹簧垫圈：波浪形结构，提供更大弹性变形量。
尼龙垫圈：绝缘性好，常用于电子设备防止短路。
橡胶垫圈：弹性优异，兼具减震和密封功能。
法兰面垫圈：与法兰螺母配套使用，进一步增大接触面。
组合式防松垫圈：多层结构，同时具备多种功能。

垫圈的应用领域

汽车工业：发动机、变速箱等高振动部位使用防松垫圈。
管道工程：法兰连接处采用密封垫圈防止介质泄漏。
电子设备：绝缘垫圈用于电路板固定和外壳接地隔离。
建筑行业：钢结构连接中保护涂层不被螺母刮伤。
家电制造：减震垫圈降低洗衣机、空调等设备的运行噪音。
化工设备：耐腐蚀垫圈用于反应釜、管道的密封连接。
铁路系统：轨道紧固件中使用高强度防松垫圈。
医疗器械：不锈钢或塑料垫圈满足卫生和精度要求。

更多垫圈相关的问题，请查看垫圈指南。

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螺母的工作原理

螺母的特点

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垫圈的工作原理

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六角螺母

加长螺母

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压铆螺母

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方螺母

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