垫片与密封垫圈：了解它们在密封和紧固方面的功能差异

垫圈和密封垫看起来几乎一样。两者都是扁平的，中间都有一个孔，最终都安装在螺栓和接触面之间。因此，不难理解为什么工程师和采购团队有时会将它们视为可以互换的部件。

并非如此。在错误的地方使用错误的密封件会导致泄漏、紧固件松动，以及各种故障，轻则令人烦恼，重则代价高昂。以下将解释两者之间的真正区别，以及这在实际应用中为何至关重要。

什么是垫圈？

垫圈是一种薄薄的圆盘状部件，设计用于与紧固件配合使用。它的主要作用是将螺栓或螺钉的夹紧力分散到更大的接触面上。如果没有垫圈，所有的力都会集中在一个很小的接触点上。这可能会压碎较软的材料，导致紧固件咬入表面，或者造成压力不均，最终导致紧固件随着时间的推移而松动。

除了分散载荷外，垫圈还有其他一些用途。它们可以减少振动引起的松动，在需要时起到间隔作用，并且在某些情况下可以防止紧固件与不同金属表面之间发生电偶腐蚀。但除非经过专门设计，否则它们通常无法防止液体或气体泄漏。

垫圈 几乎总是由金属制成：碳钢、不锈钢、铝、黄铜或铜，具体取决于用途。它们的设计本身就具有刚性，因为刚性是实现有效载荷分布的关键。

DIN127 黑色开口弹簧锁紧垫圈

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垫圈的类型

• 平垫圈 是标准型。其光面圆盘用于大多数通用紧固应用中的载荷分布。
• 锁紧垫圈 其设计旨在防止振动引起的松动。弹簧或锯齿状设计可咬合紧固件和表面，从而保持张力。
• 弹簧垫圈 在承受动态载荷的组件中保持张力并吸收冲击。
• 密封垫圈（带橡胶垫圈的垫圈） 将金属垫圈与粘合橡胶圈结合使用。这样可以同时实现载荷分散和紧固件孔周围的局部密封——这种组合在汽车车身面板、暖通空调系统和户外电气外壳等应用中非常有用。

什么是垫圈？

垫片是一种密封装置。它的作用是填充两个配合面之间的缝隙，防止液体或气体泄漏。当两个金属法兰用螺栓连接在一起时，它们的表面并非完全平整。存在微小的不规则之处，有时甚至会有较大的缝隙。垫片通过在压力作用下压缩来填充这些缝隙。

垫片由比垫圈更柔软、更具弹性的材料制成，例如橡胶、聚四氟乙烯（PTFE）、软木、硅胶、压缩纤维，以及在高压或高温应用中使用的螺旋缠绕金属垫片或实心金属环垫片。这种弹性是设计之初就考虑好的。垫片需要略微变形以填充表面不规则处，而刚性垫片则无法做到这一点。

垫片通常不像垫圈那样与单个紧固件一起使用。它们位于法兰、管道连接处、发动机部件、泵壳体以及任何其他需要压力密封接口的组件之间。

垫片的类型

• 片状垫片 由扁平材料（橡胶、软木或纤维）切割而成，适用于各种形状和连接类型。
• 螺旋缠绕式垫片 将金属带与填充材料结合在一起，用于高压、高温管道和工业应用。
• O型圈 圆形密封件可用于静态和动态应用，从液压系统到管道连接。
• 定制模压垫片 专为特定组件几何形状而设计，标准形状不适用。

垫圈与密封垫：核心区别

区别在于功能。垫圈用于支撑紧固件，而密封垫片用于密封连接处。

在某些情况下，这些功能会重叠。带橡胶垫圈的垫圈既能分散载荷，又能为紧固件周围提供局部流体密封。它们也称为密封垫圈或粘合垫圈。这些垫圈常见于屋顶紧固件、汽车应用以及任何螺栓穿过面板且需要在该点进行水密密封的安装中。

为什么这对设计工程师很重要

在汽车底盘和新能源汽车应用中，垫圈和密封垫片经常出现在同一组件中，而且往往彼此靠近。 

底盘衬套、悬架支架和电池外壳均采用硬化垫圈来分散夹紧力，避免周围结构变形。流体连接处、传感器端口和外壳接口处的密封元件则使用垫片来维持压力完整性。

在任何一种情况下选用错误的组件都会造成问题。例如，在需要刚性垫圈的地方使用密封垫片，无法保持正确的夹紧力。这种可压缩材料在扭矩作用下会发生不可预测的变形。而在需要密封垫片的地方使用普通垫圈，则无法起到防止泄漏的作用。

材料硬度是承重应用中垫圈的关键规格。 洛氏硬度值对于汽车用碳钢硬化垫圈，通常硬度为 HRC 26-35，确定垫圈能否在不屈服的情况下承受夹紧力。 

CNRL的洗衣机系列产品正是基于这一需求而开发的，并借鉴了以下方面的经验： OEM合作 其中包括一汽、大众和戴姆勒，这些公司对密封和紧固性能的要求是业内最严格的。

常见问题解答

垫圈可以代替密封垫吗？

不适用于密封应用。标准金属垫圈无法防止液体或气体泄漏。如果需要密封，则需要使用密封垫片或带有粘合橡胶元件的密封垫圈。

带橡胶垫圈的垫圈是用来做什么的？

密封垫圈（金属垫圈与橡胶粘合而成）既能分散载荷，又能对紧固件孔周围形成局部密封。它广泛应用于屋顶、汽车面板、暖通空调系统和户外电气应用中，以防止水从紧固件处渗入。

在汽车领域，“垫圈”和“密封垫片”分别是什么意思？

在汽车装配中，垫圈用于分散悬架、底盘和车身连接点处的螺栓载荷。密封垫片用于密封流体连接、发动机部件和外壳。两者在大多数复杂的汽车装配中都存在，但它们的用途不同。

我怎么知道我需要的是垫圈还是密封垫？

问问自己一个问题：目的是固定紧固件还是密封接头？如果是拧紧螺栓，就需要垫圈。如果是防止两个配合面之间泄漏，就需要密封垫片。如果两者在同一位置都需要，密封垫圈就能同时满足这两个需求。汽车清洗剂应该具有怎样的硬度？ 硬化垫圈 汽车结构应用 通常硬度范围为 HRC 26–35，但具体要求取决于紧固件等级、夹紧力和基材。请参考相关的汽车标准或 OEM 规范以了解具体应用。