弹簧垫圈在国际上被淘汰，是基于科学实验和长期工程实践的理性选择。国内仍在大量使用，是历史、成本和认知惯性共同作用的结果。随着中国制造业向高端化、国际化发展（尤其是汽车、高铁、航空航天、精密设备等领域），在关键连接部位采用更可靠的防松方案，已成为必然趋势。对于新设计，尤其是涉及安全、可靠性和出口的产品，我们将慢慢摒弃对传统弹簧垫圈的依赖，根据工况选择经过验证的现代防松方案。

弹簧垫圈为什么在国际上不被推荐使用？而我们经常用？这是一个很有争议的问题，它触及了工程设计理念、标准演进和工程实践之间的差异。简单来说，国际上不推荐使用是因为大量研究和实践证明，在绝大多数情况下，传统弹簧垫圈的防松效果很差，甚至有时会起反作用。

1为什么国际上不推荐使用？

传统弹簧垫圈（即国标GB/T 93的65Mn单圈弹簧垫圈）的防松原理是：利用其斜口截面在受压后产生的弹力和切口尖角嵌入接触面来阻止螺母回转。

然而，现代工程分析和实验（如NASA、德国VDI标准、日本JIS标准的研究）发现，这种设计存在严重缺陷： 防松效果极其有限且不可靠：在剧烈振动和横向载荷下，弹簧垫圈提供的弹力会迅速衰减或消失。其尖角对接触面的“咬合”作用非常微弱，一旦螺母有微小松动，这种作用就失效了。

NASA的报告明确指出，弹簧垫圈在冲击和振动环境下是无效的。

破坏接触表面，降低防松能力： 垫圈的尖角会划伤螺母和被连接件的表面。 这种损伤反而为螺母的微动滑移创造了空间，降低了摩擦力（而螺栓防松的第一道防线就是螺纹副间的摩擦力）。

划伤的凹槽会形成应力集中点，可能诱发疲劳裂纹。

导致预紧力不均和损失： 弹簧垫圈需要额外的力来压平，这消耗了一部分螺栓的预紧力。

由于其刚度不均匀，容易导致螺栓轴力分布不均，影响连接的可靠性。 不适合现代高强度螺栓连接：现代机械设计强调通过精确控制螺栓预紧力来实现可靠连接。弹簧垫圈作为一个不确定的弹性元件，引入了不可控的变量，干扰了预紧力的精确施加和控制。

有更优的替代方案：各种经过严格测试验证的防松方案被证明在性能上全面碾压传统弹簧垫圈。 因此，许多国际权威标准和行业规范（如德国DIN、美国SAE、汽车行业、航空航天行业）早已明确限制或禁止在关键连接中使用传统弹簧垫圈。

2为什么我们（国内）还经常用

这主要是工程实践中的路径依赖和现实因素：

历史惯性（习惯性设计）：弹簧垫圈的使用由来已久，在老图纸、老标准、老教材中都是标准配置。很多工程师和老师傅接受的教育就是“螺母下面要加个弹簧垫圈防松”，形成了强大的设计习惯，知其然不知其所以然。

成本低廉：弹簧垫圈结构简单，制造容易，价格极低。在“有总比没有强”或对成本极度敏感的非关键场合，它仍然是第一选择。

标准与教育的更新滞后：国内的部分通用机械设计手册和教材对这部分内容的更新不够及时，未能充分强调其局限性。而许多企业的内部标准库和设计模板也多年未更新。

应用场景的差异： 在大量低端、轻载、静态或对可靠性要求不高的民用产品中，弹簧垫圈“看起来”能起到一定作用，且成本极低，因此被广泛采用。 在一些维修和装配场景中，它被用作一种“心理安慰”或“标准流程”的组成部分。

对“防松”理解的片面性：很多设计只考虑了“防旋转”，而没有从整个连接系统的刚度、预紧力保持、抗横向振动等更深层次去分析问题。

3国际上推荐什么样的防松方案？

现代工程中，可靠的防松是一个系统性问题。

主流方案按防松原理可分为以下几类，性能由低到高：

机械锁紧（最可靠）： 开口销+槽形螺母：用于极端重载和振动场合。 串联钢丝：用于航空航天等关键部位。

止动垫片（外舌、内舌垫圈）：通过物理弯曲来锁止。

摩擦锁紧（最常用）： 有效力矩型锁紧螺母（自锁螺母）：在螺母顶端嵌入尼龙圈、或进行螺纹变形处理（如施必牢螺母），提供持续可靠的摩擦力。这是目前汽车、工程机械等行业的主流选择。

预涂胶螺母：螺纹上预涂尼龙或化学胶，拧入时产生附着力。 双螺母（并非简单两个螺母）：采用“薄下厚上”的正确方法拧紧，利用两个螺母对顶的张力产生附加摩擦力。注意：这种方法对拧紧工艺要求高，且会增加重量和空间。

结构锁紧： 硬垫圈组合（如DIN 25201推荐）：使用一对硬化平垫圈（表面硬度远高于连接件）。其原理是增加接触面积、均匀分布压力、减少表面嵌入导致的预紧力损失，从而保持初始预紧力，这是防松的根本。这种方案成本可控，效果远好于弹簧垫圈，在欧洲工业中非常普及。 法兰面螺栓/螺母：自带一个宽大的承压面，起到类似硬垫圈的作用，同时省去了单独垫圈。

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