一、均匀分散压力，防止表面损伤

• 作用原理：碳钢垫圈可增大紧固件（如螺栓、螺母）与被连接件表面的接触面积，将集中的压力均匀分散到更大的区域。
• 提升效果：
  • 避免螺栓或螺母直接压在被连接件表面（如木材、塑料、薄金属板等易损材料），防止表面被压溃、凹陷或划伤。
  • 对于表面粗糙度较高的被连接件，垫圈可填补微小间隙，使压力分布更均匀，增强连接的稳定性。

二、增加摩擦力，防止松动

• 作用原理：部分碳钢垫圈（如弹簧垫圈、齿形垫圈）具有特殊结构，能在安装后产生弹性形变或咬合作用。
• 提升效果：
  • 弹簧垫圈：安装时被压缩产生反弹力，增加螺栓与螺母之间的摩擦力，抑制因振动、冲击等因素导致的螺母松动。
  • 齿形垫圈（如锁紧垫圈）：表面的齿状结构可嵌入被连接件和螺母表面，通过机械咬合增强防松能力，适用于高振动环境（如机械设备、汽车零部件）。

三、调整安装间隙，保证装配精度

• 作用原理：当被连接件之间存在微小间隙或公差偏差时，可通过叠加不同厚度的碳钢平垫圈进行调整。
• 提升效果：
  • 确保螺栓或螺钉的有效拧入长度，避免因间隙过大导致连接不紧固。
  • 在精密机械装配中，通过精确选择垫圈厚度，可调整部件的相对位置（如轴向间隙、平行度等），保证设备的运行精度。

四、保护紧固件，延长使用寿命

• 作用原理：碳钢垫圈可作为隔离层，减少紧固件与被连接件之间的直接接触和摩擦。
• 提升效果：
  • 防止螺栓、螺母的螺纹因频繁拆卸或振动摩擦而磨损，尤其适用于需多次拆装的场景（如维修、调试）。
  • 对于腐蚀性环境，若使用表面镀锌、镀镍等防腐处理的碳钢垫圈，可进一步隔离湿气、化学介质，保护紧固件和被连接件免受腐蚀（如户外设备、化工设备）。

五、增强连接的可靠性和安全性

• 综合作用：通过上述功能的协同作用，碳钢垫圈可提升整个紧固系统的可靠性。
• 典型场景：
  • 在建筑结构、桥梁、重型机械等关键领域，使用高强度碳钢垫圈（如 GB/T 97.1 标准的平垫圈、GB/T 7244 标准的弹簧垫圈）可确保连接在长期载荷下不失效，降低安全隐患。
  • 在管道、压力容器等密封场景中，平垫圈可辅助密封材料（如垫片）均匀受力，提高密封性能，防止泄漏。

六、选择与使用注意事项

1. 材料匹配：
   • 碳钢垫圈的硬度应与紧固件匹配，避免 “硬压软” 导致垫圈变形或 “软压硬” 导致紧固件嵌入垫圈。
   • 对于高强度螺栓（如 8.8 级、10.9 级），需使用同等强度等级的垫圈（如高强度平垫圈），防止垫圈先于螺栓失效。
2. 表面处理：
   • 根据使用环境选择防腐处理方式，如镀锌（适用于一般环境）、镀镉（耐腐蚀性更强，但需注意环保要求）、发黑（成本低，适用于室内干燥环境）。
3. 规格适配：
   • 垫圈的内径应略大于螺栓直径（通常大 0.1~0.5mm），外径需根据被连接件表面强度选择（强度越低，外径应越大以分散压力）。
   • 弹簧垫圈的规格需与螺栓匹配，过大或过小均会影响防松效果。