平垫圈是一种常见的机械紧固件，其作用主要体现在以下几个方面：

一、基本定义与结构

平垫圈，又称平垫片，是一种扁平的金属或非金属环状零件，通常置于螺栓、螺母与连接件之间。其结构简单，主要特征为圆形平面，中间有孔以供螺栓穿过。

二、核心作用解析

1. 分散压力，保护连接面

• 原理：平垫圈通过增大受力面积，将螺栓或螺母产生的集中压力均匀分散到连接件表面，从而降低单位面积压强。

• 效果：防止连接件表面因压力过大而变形、划伤或磨损，尤其适用于软质材料（如铝、塑料）或需保持表面完整性的场合（如装饰面板）。

2. 补偿连接误差，确保紧密性

• 功能：填补连接面之间的微小间隙（如加工误差、表面不平整），使螺栓预紧力更均匀地作用于连接件，提升密封性和防松性能。

• 应用场景：在管道法兰连接、轴承压盖等需要高密封性的场景中，平垫圈是不可或缺的配件。

3. 作为绝缘或导电介质

• 特殊材质：采用非金属材质（如橡胶、塑料、云母）时，平垫圈可起到绝缘作用，防止电流或热量传递。

• 导电应用：某些金属平垫圈（如铜垫圈）可用于需要导电连接的场合，如接地装置。

三、应用场景举例

四、材质与选择

1. 常见材质

• 碳钢：Q235、45#钢，成本低，强度高，适用于一般机械连接。

• 不锈钢：304、316，耐腐蚀，适用于潮湿或化学环境。

• 铜：导电性好，适用于需要导电或散热的场合。

• 非金属：橡胶、塑料、云母，用于绝缘或密封。

2. 选型建议

• 按载荷选择：根据连接件的材质和厚度，选择合适强度等级的平垫圈（如8.8级、10.9级）。

• 按环境选择：潮湿环境选不锈钢，高温环境选耐热材质（如云母）。

• 按精度选择：高精度连接需选用表面光洁度高的平垫圈（如镀锌处理）。

五、平垫圈与其他垫圈的比较

六、典型案例分析

• 汽车发动机缸体连接：
  使用M8不锈钢平垫圈，在高温（200℃以上）和振动环境下，有效分散螺栓压力，保护铝制缸体表面不被划伤。

• 化工管道法兰连接：
  采用聚四氟乙烯平垫圈，耐腐蚀性能优异，在强酸、强碱介质中保持密封性，确保管道安全运行。

通过以上分析可见，平垫圈以其简单的结构和多样的功能，成为机械连接中不可或缺的基础元件。在实际应用中，需根据具体工况选择合适材质和规格，以确保连接的安全与持久。