Introduction

Vòng đệm là những bộ phận nhỏ nhưng chúng thường quyết định liệu mối nối bắt vít có ổn định, bảo vệ bề mặt tiếp xúc hay bị hỏng do mất tải trước, rung, ăn mòn hoặc khớp độ cứng sai.

Đối với người mua hàng công nghiệp, câu hỏi quan trọng không chỉ đơn giản là “Tôi có cần vòng đệm không?” Câu hỏi thực sự là: nên sử dụng loại vòng đệm nào dưới bu lông hoặc đai ốc này - vòng đệm phẳng, vòng đệm lò xo, vòng đệm khóa, vòng đệm răng, vòng đệm hình nón hoặc vòng đệm tùy chỉnh?

Hướng dẫn này giải thích các loại vòng đệm, cách sử dụng vòng đệm phẳng, các hạn chế của vòng đệm lò xo, lựa chọn vòng đệm khóa, lựa chọn vật liệu, độ cứng phù hợp và các lỗi mua hàng phổ biến. Nó được viết cho người mua, nhà thầu, nhà phân phối và kỹ sư, những người cần chọn vòng đệm cho các ứng dụng công nghiệp thực tế thay vì chỉ so sánh tên các bộ phận.

Nội dung chính

Vòng đệm là gì và tại sao nó lại quan trọng?

Vòng đệm là một bộ phận buộc chặt hình tấm được đặt dưới đầu bu lông, đầu vít hoặc đai ốc. Công việc của nó có thể trông đơn giản, nhưng trong mối nối bắt vít, nó có thể ảnh hưởng đến một số thứ:

• Áp lực tiếp xúc dưới đầu bu lông hoặc đai ốc
• Bảo vệ bề mặt
• Độ phủ lỗ
• Độ ổn định tải trước
• Khả năng chống nhúng
• Khả năng tương thích ăn mòn
• Hiệu suất chống nới lỏng
• Tiếp xúc điện hoặc cách điện
• Niêm phong hoặc khoảng cách

Một sai lầm phổ biến là coi vòng đệm là “phụ kiện rẻ tiền”. Trong thực tế, vòng đệm phải được chọn cùng với bu lông, đai ốc, vật liệu nền, phương pháp siết chặt và môi trường làm việc.

Ví dụ, vòng đệm mềm dưới bu lông cường độ cao có thể bị biến dạng sau khi siết chặt. Vòng đệm khóa răng có thể làm hỏng bề mặt sơn. Vòng đệm lò xo tách đôi có thể được chỉ định theo thói quen ngay cả khi nó không phù hợp với rung động nghiêm trọng. Đây không phải là những vấn đề lý thuyết; chúng biểu hiện dưới dạng các cụm lắp ráp lỏng lẻo, hư hỏng lớp phủ, vết rỉ sét, kẹp không đều và các yêu cầu bảo hành.

XZ Fastener liệt kê các vòng đệm công nghiệp như một danh mục sản phẩm chuyên dụng, bao gồm vòng đệm phẳng, vòng đệm lò xo, vòng đệm khóa, vòng đệm chắn bùn, vòng đệm răng, vòng đệm vuông, vòng đệm hình nón, vòng đệm bịt kín và vòng đệm tùy chỉnh. Các tùy chọn có sẵn bao gồm thép carbon, thép không gỉ, đồng thau, nhôm, nylon, cao su và các vật liệu đặc biệt. Bạn có thể tham khảo các loại vòng đệm tại đây: Vòng đệm công nghiệp.

Sơ lược về các loại vòng đệm chính

Loại vòng đệm	Chức năng chính	Sử dụng điển hình	Rủi ro chính nếu sử dụng sai mục đích
Vòng đệm phẳng	Phân phối tải và bảo vệ bề mặt	Mối nối bắt vít thông thường, vật liệu mềm, lỗ có rãnh	Không tự khóa khớp
Tấm chắn bùn / Vòng đệm OD lớn	Diện tích chịu lực lớn hơn	Tấm mỏng, gỗ, nhựa, lỗ quá khổ	OD quá lớn có thể cản trở không gian lắp ráp
Vòng đệm mùa xuân	Cung cấp hiệu ứng lò xo trong quá trình thắt chặt	Lắp ráp nhẹ, thiết kế cũ hơn, sử dụng không quan trọng	Thường được đánh giá quá cao như một giải pháp chống rung
Vòng đệm khóa chia	Vòng đệm khóa truyền thống giá rẻ	Phần cứng chung, các khớp không quan trọng	Lựa chọn kém cho khóa rung nghiêm trọng
Vòng đệm khóa răng	Cắn vào bề mặt	Liên kết điện, nối đất, ốc vít nhỏ	Làm hỏng lớp phủ hoặc bề mặt giao phối
Vòng đệm có răng cưa	Tăng ma sát bằng răng cưa	Bu lông mặt bích, máy móc, độ rung vừa phải	Có thể đánh dấu các bề mặt mềm hoặc trang trí
Belleville / Vòng đệm hình nón	Duy trì tải trọng với độ lệch của lò xo	Chu trình nhiệt, duy trì tải trước, không gian hạn chế	Cần thiết kế độ lệch tải chính xác
Vòng đệm khóa nêm	Khóa cơ bằng hiệu ứng nêm	Độ rung cao, tải trọng động, máy móc hạng nặng	Chi phí cao hơn; đánh dấu bề mặt có thể xảy ra

Quy tắc lựa chọn đầu tiên rất đơn giản: Chọn vòng đệm theo chức năng, không theo thói quen.

Vòng đệm phẳng: Công dụng, điểm mạnh và logic lựa chọn

Vòng đệm phẳng là gì?

Vòng đệm phẳng, còn được gọi là vòng đệm trơn, là loại vòng đệm được sử dụng phổ biến nhất. Nó có hình tròn phẳng với một lỗ ở giữa.

Mục đích chính của nó không phải là ngừng nới lỏng. Vòng đệm phẳng chủ yếu cung cấp bề mặt chịu lực ổn định giữa chi tiết siết chặt và bộ phận được kết nối.

Công dụng chính của vòng đệm phẳng

1. Tải phân phối

Khi bu lông hoặc đai ốc được siết chặt trực tiếp vào vật liệu mềm hoặc mỏng, áp lực tiếp xúc có thể quá tập trung. Một vòng đệm phẳng sẽ trải tải trên một diện tích lớn hơn.

Điều này hữu ích cho:

• Bộ phận nhôm
• Linh kiện nhựa
• Tổ hợp gỗ
• Tấm kim loại mỏng
• Bề mặt sơn
• Lỗ có rãnh
• Lỗ thông hơi quá khổ

Nếu vòng đệm quá nhỏ, đầu bu lông hoặc đai ốc vẫn có thể cắn vào bề mặt. Nếu vòng đệm quá mềm, nó có thể bị biến dạng và giảm tải trước.

2. Bảo vệ bề mặt giao phối

Vòng đệm phẳng làm giảm ma sát trực tiếp giữa đai ốc hoặc đầu bu lông và bộ phận được kết nối. Điều này giúp bảo vệ:

• Bề mặt sơn
• Bề mặt mạ kẽm
• Thiết bị thép không gỉ
• Khung nhôm
• Tấm gắn máy móc
• Bộ phận kim loại trang trí

Điều này quan trọng khi nào cụm lắp ráp sẽ được tháo ra và lắp lại hoặc khi hư hỏng bề mặt có thể nhìn thấy là không thể chấp nhận được.

3. Hỗ trợ các lỗ quá khổ hoặc có rãnh

Vòng đệm phẳng thường được sử dụng ở những nơi có lỗ lớn hơn đường kính bu lông. Đối với các lỗ có rãnh hoặc vật liệu mềm, vòng đệm có đường kính ngoài lớn hơn thường tốt hơn vòng đệm tiêu chuẩn.

Ví dụ:

Tình trạng lỗ	Lựa chọn vòng đệm tốt hơn
Lỗ thông thường	Vòng đệm phẳng tiêu chuẩn
Lỗ thông thoáng lớn	Vòng đệm lớn
lỗ có rãnh	Vòng đệm lớn hoặc kết cấu
Tấm kim loại mỏng	Vòng đệm chắn bùn hoặc vòng đệm lớn
Khớp có độ bền cao	Vòng đệm cứng

Tiêu chuẩn và độ cứng của vòng đệm phẳng

Các tiêu chuẩn vòng đệm phẳng phổ biến bao gồm DIN 125, DIN 9021, ISO 7089, ISO 7090, ISO 7091, ASTM F436, và ASTM F844. XZ Fastener. HV140, HV200, HV300, 45H và 300HV.

Điểm quan trọng đối với người mua không chỉ là con số tiêu chuẩn. Đó cũng là độ cứng.

Một quy tắc thực tế:

Độ bền bu lông / vít	Hướng lựa chọn vòng đệm
Bu lông thông dụng cường độ thấp	Thép carbon tiêu chuẩn hoặc vòng đệm phẳng không gỉ
Lớp 8.8 bu lông	Vòng đệm thông thường có thể được chấp nhận tùy theo thiết kế
Khớp loại 10.9 hoặc khớp chịu tải trước cao	Xem xét 300HV hoặc vòng đệm cứng
Lắp ráp bu lông kết cấu	Tuân theo tiêu chuẩn của dự án, chẳng hạn như ASTM F436 hoặc yêu cầu về bản vẽ
Chất liệu đế mềm	Sử dụng vòng đệm lớn hơn nhưng vẫn kiểm tra độ cứng của vòng đệm

ISO 7089 bao gồm 200 HV và 300 HV các lớp độ cứng vòng đệm trơn, và phạm vi của nó liên kết sự phù hợp của độ cứng vòng đệm với các lớp đặc tính bu lông khác nhau. Bằng ngôn ngữ mua hàng đơn giản: không đặt vòng đệm mềm dưới bu lông cường độ cao trừ khi bản vẽ cho phép.

Khi nào nên chọn vòng đệm phẳng

Chọn vòng đệm phẳng khi mục tiêu là:

• Phân phối tải
• Bảo vệ bề mặt
• Bề mặt chịu lực ổn định
• Độ phủ lỗ
• Giảm nhúng
• Khớp bu lông và đai ốc trong các cụm lắp ráp thông thường

Đừng chọn vòng đệm phẳng nếu mục tiêu duy nhất của bạn là khóa rung. Vòng đệm phẳng cải thiện khả năng tiếp xúc của ổ trục, nhưng nó không tự dừng chuyển động quay của ren.

Vòng đệm mùa xuân: Những gì họ có thể và không thể làm

Vòng đệm mùa xuân là gì?

Vòng đệm lò xo được thiết kế để cung cấp lực đàn hồi. Ở nhiều thị trường, thuật ngữ “vòng đệm lò xo” được sử dụng để mô tả vòng đệm lò xo tách đôi, nhưng nó cũng có thể bao gồm vòng đệm dạng sóng và vòng đệm Belleville.

Các loại vòng đệm lò xo phổ biến bao gồm:

loại	hình dạng	Công dụng chính
Vòng đệm lò xo tách	Cắt vòng có dạng xoắn ốc	Hỗ trợ căng thẳng chi phí thấp truyền thống
Vòng đệm sóng	Hồ sơ gợn sóng	Tải trước nhẹ hoặc bù phát theo trục
Vòng đệm Belleville	Đĩa nón	Duy trì tải trước, bù giãn nở nhiệt

Công dụng thực tế của vòng đệm lò xo

Vòng đệm lò xo vẫn có thể hữu ích trong:

• Các tổ hợp hạng nhẹ
• Thiết bị không quan trọng
• Phần cứng giá rẻ
• Ứng dụng theo bản vẽ cũ
• Rung nhẹ nơi rủi ro kỹ thuật thấp
• Các tổ hợp trong đó hiệu ứng lò xo nhỏ rất hữu ích
• Các tình huống mà đặc điểm kỹ thuật của khách hàng yêu cầu chúng

Tuy nhiên, không nên tự động chọn vòng đệm lò xo bất cứ khi nào người mua nói “chống nới lỏng”.

Hạn chế quan trọng: Vòng đệm lò xo thường được đánh giá quá cao

Đây là chỗ mà nhiều bài viết chung chung tránh đưa ra nhận định rõ ràng. Từ quan điểm lựa chọn chi tiết siết chặt, vòng đệm lò xo chia đôi truyền thống thường bị hiểu nhầm.

Sổ tay hướng dẫn thiết kế chi tiết siết chặt của NASA giải thích rằng vòng đệm khóa lò xo xoắn ốc điển hình hoạt động như một lò xo trong quá trình siết chặt, nhưng thường phẳng khi bu-lông được vặn hoàn toàn; tại thời điểm đó, nó tương đương với một vòng đệm phẳng đặc và khả năng khóa của nó được mô tả là không tồn tại.

Điều này không có nghĩa là mọi vòng đệm lò xo đều vô dụng trong mỗi lần lắp ráp. Điều đó có nghĩa là người mua không nên dựa vào vòng đệm lò xo chia đôi làm phương pháp khóa duy nhất đối với rung động nghiêm trọng, tải trọng sốc, thiết bị quan trọng về an toàn hoặc các mối nối bu lông tải trước cao.

Khi vòng đệm lò xo có ý nghĩa

Sử dụng vòng đệm lò xo khi:

• Ứng dụng này không quan trọng
• Thiết kế đã chỉ định chúng rồi
• Tải trọng nhẹ đến trung bình
• Độ rung thấp
• Vấn đề kiểm soát chi phí
• Vòng đệm chủ yếu được sử dụng như một thành phần phần cứng truyền thống

Tránh sử dụng vòng đệm lò xo tách đôi làm phương pháp khóa duy nhất khi:

• Thiết bị rung lắc mạnh
• Mối nối rất quan trọng về mặt an toàn
• Chi tiết siết chặt có độ bền cao và được mô-men xoắn hoàn toàn
• Bề mặt cứng và vòng đệm không thể cắn được
• Mối nối sẽ được kiểm tra độ tin cậy của tải trước lâu dài

Vòng đệm khóa: Không phải tất cả vòng đệm “Khóa” đều hoạt động giống nhau

Vòng đệm khóa là gì?

Vòng đệm khóa là vòng đệm nhằm mục đích giảm sự lỏng lẻo. Tuy nhiên, từ “khóa” có thể gây hiểu nhầm vì các vòng đệm khóa khác nhau hoạt động theo những cách khác nhau.

ASME B18.21.1 bao gồm các vòng đệm lò xo xoắn ốc sê-ri inch, vòng đệm khóa răng và vòng đệm trơn, và nó đặc biệt lưu ý rằng “khóa” là một thuật ngữ sản phẩm mang tính lịch sử và không hàm ý khóa vĩnh viễn trong mọi ứng dụng.

Đây là lời cảnh báo hữu ích cho người mua: đừng cho rằng vòng đệm khóa khớp chỉ vì tên sản phẩm bao gồm “khóa”.

Vòng đệm khóa chia

Vòng đệm khóa chia là vòng đệm khóa chi phí thấp phổ biến nhất. Nó thường được sử dụng trong các bộ phần cứng nói chung và các thiết kế máy móc cũ hơn.

Thích hợp cho

• Các hội đồng không quan trọng chung
• Thiết bị nhẹ
• Bảo trì chi phí thấp
• Các bản vẽ hiện có chỉ định vòng đệm phân chia
• Các ứng dụng có rủi ro lỗi thấp

Không phù hợp với

• Máy móc có độ rung cao
• Các mối nối quan trọng về an toàn
• Tải động nặng
• Thiết bị chính xác
• Bu lông kết cấu chịu tải trước cao

Phán quyết của chuyên gia

Sử dụng vòng đệm khóa chia khi thông số kỹ thuật yêu cầu hoặc khi lắp ráp có rủi ro thấp. Không bán hoặc chọn chúng như một giải pháp khóa rung nghiêm trọng mà không giải thích hạn chế.

Vòng đệm khóa răng

Vòng đệm khóa răng có răng bên trong hoặc bên ngoài. Răng cắn vào đầu bu lông, đai ốc và bề mặt tiếp xúc.

Thích hợp cho

• Nối đất điện
• Ứng dụng liên kết
• Vít nhỏ
• Tấm kim loại mỏng
• Các tổ hợp hạng nhẹ
• Các ứng dụng có thể chấp nhận được hư hỏng bề mặt

Không phù hợp với

• Bề mặt sơn
• Thép không gỉ trang trí
• Bề mặt nhôm có dấu vết không thể chấp nhận được
• Bề mặt nhạy cảm với ăn mòn
• Các bộ phận nhạy cảm với độ bền mỏi cao

Sách hướng dẫn của NASA lưu ý rằng vòng đệm khóa răng cung cấp một số tác động khóa, nhưng chúng làm hỏng bề mặt tiếp xúc; các vết xước có thể làm tăng nguy cơ hình thành vết nứt ở các bộ phận chịu ứng suất cao và tăng khả năng bị ăn mòn.

Phán quyết của chuyên gia

Vòng đệm răng rất hữu ích khi cắn vào bề mặt là một phần của chức năng, chẳng hạn như nối đất. Chúng là một lựa chọn tồi khi bề mặt hoàn thiện phải còn nguyên vẹn.

Vòng đệm khóa răng cưa

Vòng đệm răng cưa có các đường gờ làm tăng ma sát dưới đầu đai ốc hoặc bu lông.

Thích hợp cho

• Bu lông mặt bích
• Vỏ máy móc
• Cụm khung
• Độ rung vừa phải
• Các ứng dụng có dấu hiệu bề mặt được chấp nhận

Không phù hợp với

• Bề mặt sơn
• Nhôm mềm
• Niêm phong khuôn mặt
• Các phần có thể nhìn thấy đã hoàn thành
• Các bộ phận thường xuyên bị loại bỏ

Phán quyết của chuyên gia

Vòng đệm răng cưa có thể cải thiện ma sát, nhưng nó vẫn phụ thuộc vào độ cứng bề mặt, mô-men xoắn siết chặt, lớp phủ và liệu mối nối có mất tải trước hay không. Nó tốt hơn là chọn vòng đệm tách rời một cách mù quáng nhưng không bằng giải pháp khóa rung được thiết kế.

Vòng đệm Belleville / Vòng đệm hình nón

Vòng đệm Belleville là vòng đệm lò xo hình nón. Nó chủ yếu không phải là “vòng đệm khóa” theo nghĩa truyền thống. Giá trị của nó là duy trì tải trọng khi khớp bị giãn, giãn nở vì nhiệt hoặc không gian bị hạn chế.

Sổ tay hướng dẫn của NASA mô tả vòng đệm Belleville là vòng đệm hình nón được sử dụng nhiều hơn để duy trì tải trọng căng đồng đều hơn là để khóa; trừ khi có răng cưa, chúng không có khả năng khóa đáng kể.

Thích hợp cho

• Đi xe đạp nhiệt
• Cụm nhiệt độ cao
• Khớp nối mặt bích
• Kết nối pin
• Thiết bị thư giãn khớp
• Thiết kế tải trước giới hạn không gian
• Các cụm lắp ráp cần độ lệch lò xo được kiểm soát

Không phù hợp với

• Thay thế ngẫu nhiên vòng đệm phẳng
• Tổ hợp không tính toán độ võng tải
• Các ứng dụng mà vòng đệm bị làm phẳng ngoài phạm vi hoạt động của nó

Phán quyết của chuyên gia

Vòng đệm Belleville không phải là “vòng đệm lò xo tốt hơn”. Chúng nên được lựa chọn theo tải trọng, độ võng, sắp xếp ngăn xếp, vật liệu và nhiệt độ làm việc.

Vòng đệm khóa nêm

Vòng đệm khóa nêm sử dụng một cặp vòng đệm có cam và răng cưa. Nó chống lại sự nới lỏng thông qua hành động nêm thay vì chỉ dựa vào ma sát.

Thích hợp cho

• Rung động nặng
• Thiết bị đường sắt
• Máy móc khai thác mỏ
• Thiết bị điện gió
• Máy móc xây dựng
• Xe hạng nặng
• Cụm tải động

Không phù hợp với

• Phần cứng thông thường chi phí thấp
• Bề mặt trang trí
• Các tổ hợp rất nhỏ với giới hạn không gian
• Các ứng dụng không cho phép thụt bề mặt

Phán quyết của chuyên gia

Nếu khiếu nại chính của khách hàng là “bu lông liên tục lỏng ra khi rung”, vòng đệm khóa nêm, đai ốc mô-men xoắn hiện hành, khóa ren, đai ốc đôi, dây an toàn hoặc thiết kế lại có thể là câu trả lời tốt hơn là chỉ thêm vòng đệm lò xo.

Vòng đệm phẳng, Vòng đệm lò xo và Vòng đệm khóa: So sánh thực tế

Điểm lựa chọn	Vòng đệm phẳng	Vòng đệm mùa xuân	Vòng đệm khóa
Chức năng chính	Phân phối tải	Hiệu ứng lò xo đàn hồi	Hỗ trợ chống nới lỏng
Sử dụng tốt nhất cho	Mối nối bu lông thông dụng	Hỗ trợ tải trước nhẹ	Các khớp dễ bị lỏng lẻo
Bảo vệ bề mặt	Tốt	Bị giới hạn	Thường kém nếu cắn loại
Chống rung	Không	Bị giới hạn	Phụ thuộc nhiều vào loại
Reusability	Thường tốt	Giới hạn sau khi biến dạng	Phụ thuộc vào thiết kế
Chi phí	Thấp	Thấp	Thấp đến cao
Câu hỏi của người mua tốt nhất	“Tôi có cần hỗ trợ chịu lực không?”	“Tôi có cần độ lệch của lò xo không?”	“Tôi gặp phải rủi ro nới lỏng nào?”

Một cuộc tuyển chọn chuyên nghiệp không nên chỉ hỏi “phẳng hay lò xo?” Nó nên hỏi: Vòng đệm giải quyết vấn đề gì?

Lựa chọn vật liệu vòng đệm

Vòng đệm thép cacbon

Vòng đệm bằng thép carbon tiết kiệm và được sử dụng rộng rãi trong xây dựng nói chung, lắp ráp máy móc và thiết bị.

Kết thúc chung

• đồng bằng
• mạ kẽm
• Oxit đen
• Mạ kẽm nhúng nóng
• Phosphate
• Dacromet
• Lớp phủ kẽm-nhôm

Tốt nhất cho

• Thiết bị trong nhà
• Máy móc tổng hợp
• Kết cấu thép
• Phần cứng xây dựng
• Dự án nhạy cảm về chi phí

Hãy coi chừng

Vòng đệm bằng thép carbon cần có lớp phủ phù hợp khi sử dụng ngoài trời hoặc trong môi trường ẩm ướt. Vòng đệm bằng thép trơn không thích hợp để tiếp xúc với sự ăn mòn lâu dài.

Vòng đệm thép không gỉ

Vòng đệm bằng thép không gỉ được sử dụng ở những nơi có vấn đề chống ăn mòn.

Các lớp phổ biến

• 304 thép không gỉ
• 316 thép không gỉ
• Thép không gỉ A2
• Thép không gỉ A4

Tốt nhất cho

• Thiết bị ngoài trời
• Máy móc thực phẩm
• Thiết bị hóa chất
• Môi trường ven biển
• Bộ lắp ráp bu lông và đai ốc bằng thép không gỉ

Phán quyết của chuyên gia

Sử dụng 304 để chống ăn mòn nói chung. Sử dụng 316 khi có clorua, nước biển hoặc nguy cơ ăn mòn mạnh hơn. Đối với các bộ phận bằng thép không gỉ, hãy cân nhắc nguy cơ bị ăn mòn và tránh các bề mặt có răng cưa không cần thiết trừ khi được yêu cầu.

Vòng đệm cứng

Vòng đệm cứng được sử dụng với bu lông có độ bền cao mà vòng đệm mềm thông thường có thể bị biến dạng.

Tốt nhất cho

• Cụm bu lông loại 10.9 / 12.9
• Máy móc hạng nặng
• Kết nối kết cấu
• Mối nối chịu tải trước cao
• Các mối nối bắt vít cần được hỗ trợ chịu lực ổn định

Phán quyết của chuyên gia

Nếu bu lông có độ bền cao nhưng vòng đệm lại mềm thì vòng đệm sẽ trở thành điểm yếu. Khớp có thể bị mất tải trước ngay cả khi bản thân bu-lông đã đúng.

Vòng đệm bằng đồng thau, đồng, nylon, cao su và nhựa

Những vòng đệm này được chọn cho các chức năng đặc biệt, không phải để kẹp cường độ cao.

Vật liệu	Công dụng chính
Đồng thau	Sử dụng ánh sáng, trang trí, chống ăn mòn
đồng	Độ dẫn điện, độ kín, bề mặt chịu lực mềm
Nylon	Cách nhiệt, khoảng cách, tiếp xúc phi kim loại
Cao su	Niêm phong, giảm rung, hỗ trợ chống thấm nước
Nhựa kỹ thuật	Nhẹ, cách nhiệt, tách ăn mòn

Không sử dụng những vật liệu này trong việc bắt vít kết cấu trừ khi bản vẽ yêu cầu rõ ràng.

Cách chọn vòng đệm phù hợp

Bước 1: Xác định hàm thực

Hỏi vòng đệm phải làm gì:

Requirement	Hướng đề xuất
Tải trải	Vòng đệm phẳng
Bảo vệ bề mặt	Vòng đệm phẳng
Che lỗ lớn	Tấm chắn bùn hoặc vòng đệm lớn
Phù hợp với bu lông cường độ cao	Vòng đệm cứng
Chống nới lỏng nhẹ	Có răng cưa hoặc vòng đệm răng, nếu cho phép hư hỏng bề mặt
Chống rung động nghiêm trọng	Vòng đệm khóa nêm hoặc phương pháp khóa được thiết kế
Duy trì tải trước trong chu kỳ nhiệt	vòng đệm Belleville
Cung cấp niêm phong	Vòng đệm kín ngoại quan hoặc vòng đệm cao su
Cung cấp vật liệu cách nhiệt	Vòng đệm bằng nylon hoặc nhựa
Độ dày tùy chỉnh hoặc OD	vòng đệm tùy chỉnh

Bước 2: So sánh độ cứng của vòng đệm với cấp độ bu lông

Đây là một trong những chi tiết bị bỏ qua nhiều nhất khi mua vòng đệm.

Một bảng đánh giá đơn giản:

Lớp / lớp bu lông	Rủi ro vòng đệm	Lựa chọn tốt hơn
Class 4.8 / 5.8	Tải trước thấp	Vòng đệm tiêu chuẩn thường được chấp nhận
Class 8.8	Tải trước trung bình	Kiểm tra độ cứng của vòng đệm và vật liệu nền
Class 10.9	Tải trước cao hơn	Nên sử dụng vòng đệm cứng 300HV hoặc cứng
Class 12.9	Tải trước rất cao	Yêu cầu vòng đệm cứng hoặc vòng đệm được chỉ định
Thép không gỉ A2/A4	Trọng tâm ăn mòn	Vòng đệm không gỉ, kiểm tra độ bền và nguy cơ mòn
Bu lông kết cấu	Safety-critical	Tuân thủ chính xác tiêu chuẩn dự án

Trang vòng đệm của XZ Fastener liệt kê các tùy chọn độ cứng của vòng đệm bao gồm HV100, HV140, HV200, HV300, 45H và 300HV, điều này rất quan trọng khi kết hợp vòng đệm với các loại bu lông khác nhau và yêu cầu của dự án.

Bước 3: Lớp phủ phù hợp với môi trường

Đừng chỉ chọn vòng đệm theo giá cả. Lớp phủ phải phù hợp với môi trường làm việc thực tế.

Environment	Hướng kết thúc vòng đệm
Khô trong nhà	Đồng bằng, oxit đen, mạ kẽm
chung ngoài trời	Mạ kẽm nhúng nóng, Dacromet, mạ kẽm-nhôm
Ven biển/biển	Thép không gỉ hoặc lớp phủ chống ăn mòn thích hợp (316)
Thiết bị hóa chất	Thép không gỉ, thép không gỉ song hoặc hợp kim đặc biệt
Vùng nhiệt độ cao	Tránh các lớp phủ có giới hạn nhiệt độ không phù hợp
Nối đất điện	Vòng đệm răng có thể được sử dụng khi cần cắn bề mặt

Sổ tay hướng dẫn thiết kế chi tiết siết chặt của NASA cũng cảnh báo rằng lớp mạ hoặc lớp phủ có thể trở thành yếu tố hạn chế về nhiệt độ sử dụng chi tiết siết chặt và hiệu suất ăn mòn.

Bước 4: Xem xét thiệt hại bề mặt

Một số vòng đệm bảo vệ bề mặt. Những người khác cố tình làm hỏng nó để tạo độ bám.

Loại vòng đệm	Hiệu ứng bề mặt
Vòng đệm phẳng	Bảo vệ bề mặt
Vòng đệm lớn	Bảo vệ và phân tán tải
Vòng đệm răng	Cắn vào bề mặt
Vòng đệm có răng cưa	Đánh dấu bề mặt
Vòng đệm khóa nêm	Răng cưa có thể đánh dấu bề mặt
vòng đệm Belleville	Phụ thuộc vào loại mịn hoặc răng cưa

Nếu bộ phận được sơn, đánh bóng, thụ động hóa, anod hóa hoặc trang trí, không sử dụng vòng đệm răng hoặc răng cưa khi chưa được phép.

Bước 5: Xác nhận xem Vòng đệm tiêu chuẩn có đủ không

Vòng đệm tiêu chuẩn phù hợp cho nhiều ứng dụng. Nhưng vòng đệm tùy chỉnh là cần thiết khi dự án yêu cầu:

• Đường kính ngoài đặc biệt
• Đường kính bên trong đặc biệt
• Độ dày đặc biệt
• Hình dạng không chuẩn
• Độ cứng đặc biệt
• Lớp phủ đặc biệt
• Chất liệu đặc biệt
• Diện tích chịu lực lớn
• Cách điện
• Chức năng niêm phong
• Dung sai dựa trên bản vẽ

Đối với các dự án vòng đệm dựa trên bản vẽ hoặc dựa trên điều kiện làm việc, hãy sử dụng Dịch vụ chi tiết siết chặt tùy chỉnh. Trang dịch vụ tùy chỉnh liệt kê các tùy chọn như vật liệu đặc biệt, ốc vít chống ăn mòn, xử lý bề mặt đặc biệt, kích thước tùy chỉnh và sản xuất dựa trên bản vẽ, mẫu hoặc điều kiện làm việc.

Lựa chọn thực tế theo đơn đăng ký

Ứng dụng	Lựa chọn vòng đệm được đề xuất	Lý do
Máy móc tổng hợp	Vòng đệm phẳng mạ kẽm	Phân phối tải và chi phí thấp
Mối nối bu lông cường độ cao	Vòng đệm phẳng cứng	Ngăn chặn sự biến dạng của vòng đệm
Kết cấu thép	Vòng đệm cứng hoặc kết cấu	Hỗ trợ tải trước và ổ trục ổn định
Phần nhôm mềm	Vòng đệm phẳng lớn	Giảm vết lõm bề mặt
Lỗ khung có rãnh	Vòng đệm lớn	Che khe và cải thiện khu vực chịu lực
Nối đất điện	Vòng đệm răng bên trong hoặc bên ngoài	Răng cắn xuyên qua lớp phủ để tiếp xúc
Lắp ráp trang trí không gỉ	Vòng đệm phẳng không gỉ	Bảo vệ bề mặt và chống ăn mòn
Xây dựng ngoài trời	HDG hoặc vòng đệm không gỉ	Chống ăn mòn tốt hơn
Rung động nặng	Vòng đệm khóa nêm hoặc hệ thống đai ốc khóa	Phương pháp chống nới lỏng đáng tin cậy hơn
Đi xe đạp nhiệt	vòng đệm Belleville	Giúp duy trì sự căng thẳng
lắp ráp chống thấm nước	Vòng đệm niêm phong ngoại quan	Niêm phong dưới đầu vít hoặc bu lông

Những sai lầm phổ biến người mua nên tránh

Sai lầm 1: Chỉ đặt hàng “M10 Vòng đệm”

“M10 vòng đệm” không phải là thông số kỹ thuật đầy đủ. Nó không xác định loại, tiêu chuẩn, độ cứng, vật liệu, độ hoàn thiện, OD, độ dày hoặc chức năng.

Ví dụ tốt hơn:

• M10 Vòng đệm phẳng, ISO 7089, 300HV, Mạ kẽm
• M12 Vòng đệm lò xo, DIN 127, Thép cacbon, Oxit đen
• 1/2″ Vòng đệm phẳng cứng, ASTM F436, mạ kẽm nhúng nóng
• M8 Vòng đệm khóa răng ngoài, thép không gỉ 304
• Vòng đệm lớn tùy chỉnh, 316 Thép không gỉ, Yêu cầu bản vẽ

Sai lầm: Sử dụng vòng đệm lò xo cho mọi yêu cầu chống nới lỏng

Đây là một trong những thói quen mua sắm phổ biến nhất. Vòng đệm lò xo rẻ tiền và quen thuộc nhưng chúng không phải là giải pháp rung phổ biến.

Nếu ứng dụng có độ rung cao, hãy sử dụng phương pháp khóa thích hợp thay vì chỉ thêm vòng đệm tách rời.

Sai lầm 3: Bỏ qua độ cứng của vòng đệm

Một chiếc vòng đệm trông có vẻ đúng nhưng vẫn có thể sai nếu nó quá mềm. Dưới tải trước bu lông cao, vòng đệm mềm có thể nhúng, làm phẳng hoặc biến dạng.

Điều này gây ra:

• Giảm tải trước
• Khớp lỏng lẻo
• Kẹp không đều
• Vấn đề thắt chặt lại
• Nguy cơ mệt mỏi có thể xảy ra

Sai lầm: Trộn sơn không đúng cách

Bu lông mạ kẽm có vòng đệm trơn khi sử dụng ngoài trời có thể bị gỉ ở vòng đệm trước tiên. Bu lông không gỉ có vòng đệm bằng thép cacbon có thể gây ra vấn đề ăn mòn trong môi trường ẩm ướt.

Vật liệu vòng đệm và lớp phủ phải phù hợp với bu lông, đai ốc và môi trường sử dụng.

Sai lầm 5: Sử dụng vòng đệm răng trên bề mặt hoàn thiện

Vòng đệm răng hoạt động bằng cách cắn. Nếu khách hàng không muốn lớp sơn bị hư hỏng thì vòng đệm răng là sự lựa chọn sai lầm.

Sai lầm 6: Coi vòng đệm là đồ có thể tái sử dụng mãi mãi

Một số vòng đệm có thể được tái sử dụng nếu không bị hư hỏng. Những thứ khác không nên được tái sử dụng sau khi bị biến dạng, bị cắn hoặc tải trước nặng.

Không tái sử dụng:

• Vòng đệm bị nứt
• Vòng đệm lò xo dẹt
• Vòng đệm cứng bị biến dạng
• Vòng đệm răng có răng bị hư hỏng
• Vòng đệm bị ăn mòn
• Vòng đệm từ các mối nối bu lông quan trọng mà không được phê duyệt

RFQ Danh sách kiểm tra khi mua vòng đệm

Trước khi yêu cầu báo giá, hãy chuẩn bị những điều sau:

Mục	Những gì cần xác nhận
Loại vòng đệm	Bằng phẳng, lò xo, khóa, răng, răng cưa, Belleville, niêm phong
Tiêu chuẩn	DIN, ISO, ASTM, ANSI, JIS, BS, GB, hoặc bản vẽ
Kích thước	M6, M8, M10, 1/4″, 3/8″, 1/2″, v.v.
Đường kính bên trong	Tiêu chuẩn hoặc tùy chỉnh
Đường kính ngoài	Bình thường, nhỏ, lớn, quá khổ
Thickness	Tiêu chuẩn hoặc tùy chỉnh
Vật liệu	Thép carbon, thép không gỉ, đồng thau, nylon, cao su, v.v.
Hardness	HV100, HV200, HV300, 45H, cứng, v.v.
Xử lý bề mặt	Mạ kẽm, HDG, oxit đen, Dacromet, trơn, PTFE
Chi tiết siết chặt phù hợp	Bu lông, đai ốc, vít, thanh ren, neo
Ứng dụng	Máy móc, xây dựng, điện, ngoài trời, hàng hải, độ rung
Certificates	MTC, báo cáo kiểm tra, CO, EN 10204 3.1 nếu được yêu cầu

Trang sản phẩm chính của XZ Fastener cho biết họ cung cấp bu lông, đai ốc, vòng đệm, ốc vít, đinh tán, mỏ neo, thanh ren và ốc vít tùy chỉnh theo tiêu chuẩn DIN/ISO/ ASTM/ ANSI/ EN, với các vật liệu và lớp phủ bao gồm thép cacbon, thép không gỉ, hợp kim thép, mạ kẽm, mạ kẽm nhúng nóng, oxit đen, Dacromet, PTFE, và phốt phát. Bạn có thể tham khảo đầy đủ dòng sản phẩm tại đây: Tất cả sản phẩm.

Đối với các đơn đặt hàng dự án, hãy gửi loại vòng đệm, tiêu chuẩn, kích thước, vật liệu, độ cứng, độ hoàn thiện, số lượng và môi trường ứng dụng thông qua Liên hệ với chúng tôi trang.

Bài học chính

1. Vòng đệm phẳng chủ yếu để phân phối tải và bảo vệ bề mặt, không khóa. Sử dụng chúng khi mối nối cần bề mặt chịu lực ổn định hoặc khi vật liệu nền mềm, mỏng, có rãnh hoặc được sơn.
2. Vòng đệm lò xo thường được sử dụng quá mức. Vòng đệm lò xo tách đôi có thể được chấp nhận trong các tổ hợp công suất nhẹ, nhưng nó không nên được coi là giải pháp chống rung đáng tin cậy cho các khớp quan trọng.
3. Vòng đệm khóa phải được lựa chọn bằng cơ chế khóa. Vòng đệm chia đôi, răng, răng cưa, Belleville và khóa nêm không hoạt động theo cùng một cách.
4. Độ cứng của vòng đệm phải phù hợp với cường độ bu lông. Bu lông cường độ cao thường yêu cầu vòng đệm cứng để tránh bị lún và mất tải trước.
5. Vật liệu và lớp phủ phải phù hợp với môi trường. Các ứng dụng ngoài trời, hàng hải, hóa chất và điện yêu cầu các lựa chọn vòng đệm khác nhau.

FAQ

1. Sự khác biệt giữa vòng đệm phẳng và vòng đệm lò xo là gì?

Một vòng đệm phẳng trải tải và bảo vệ bề mặt. Vòng đệm lò xo cung cấp lực đàn hồi hạn chế trong quá trình siết chặt. Vòng đệm phẳng thường tốt hơn để hỗ trợ vòng bi, trong khi vòng đệm lò xo được sử dụng trong một số thiết kế chống nới lỏng truyền thống hoặc công suất nhẹ.

2. Vòng đệm khóa có thực sự ngăn chặn việc bu lông bị lỏng không?

Nó phụ thuộc vào loại. Vòng đệm khóa chia có khả năng khóa hạn chế ở nhiều khớp có mô-men xoắn hoàn toàn. Vòng đệm răng có thể tạo ra một số khóa bằng cách cắn vào bề mặt, nhưng chúng làm hỏng bề mặt. Đối với độ rung cao, vòng đệm khóa nêm, đai ốc khóa, bộ khóa ren, dây an toàn hoặc các phương pháp khóa được thiết kế thường đáng tin cậy hơn.

3. Khi nào tôi nên sử dụng vòng đệm cứng?

Sử dụng vòng đệm cứng khi tải trước bu lông cao, đặc biệt với các bu lông có độ bền cao như Loại 10.9, Loại 12.9, hoặc cụm bu lông kết cấu. Vòng đệm mềm có thể bị biến dạng và giảm lực kẹp.

4. Vòng đệm bằng thép không gỉ có tốt hơn vòng đệm mạ kẽm không?

Không phải lúc nào cũng vậy. Vòng đệm bằng thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn tốt hơn, đặc biệt là ngoài trời, khu vực biển hoặc môi trường hóa học. Vòng đệm mạ kẽm tiết kiệm hơn cho môi trường trong nhà hoặc ôn hòa. Sự lựa chọn tốt nhất phụ thuộc vào độ tiếp xúc, chi phí và vật liệu chi tiết siết chặt phù hợp.

5. Tôi có thể sử dụng vòng đệm khóa răng trên bề mặt sơn không?

Chỉ khi thiệt hại bề mặt là chấp nhận được. Vòng đệm khóa răng hoạt động bằng cách cắn vào bề mặt. Chúng có thể làm hỏng lớp sơn, lớp mạ, anodizing hoặc lớp hoàn thiện không gỉ. Đối với các bề mặt được sơn hoặc trang trí, hãy xem xét vòng đệm phẳng có phương pháp khóa khác.

Conclusion

Việc lựa chọn vòng đệm nên bắt đầu từ vấn đề chung mà bạn cần giải quyết. Nếu vấn đề là phân phối tải, hãy chọn vòng đệm phẳng. Nếu vấn đề là vật liệu mềm hoặc lỗ quá lớn, hãy chọn vòng đệm phẳng lớn. Nếu vấn đề là tải trước cao, hãy chọn vòng đệm cứng. Nếu vấn đề là giãn nở nhiệt hoặc giãn khớp, hãy xem xét vòng đệm Belleville. Nếu vấn đề là do rung, không tự động chọn vòng đệm lò xo tách đôi; đánh giá răng, răng cưa, khóa nêm, đai ốc khóa, khóa ren hoặc giải pháp khóa được thiết kế khác.

Đối với mua hàng công nghiệp, thông số kỹ thuật vòng đệm an toàn nhất bao gồm loại, tiêu chuẩn, kích thước, vật liệu, độ cứng, độ hoàn thiện bề mặt và môi trường ứng dụng. Vòng đệm không chỉ là một phụ kiện. Nó là một phần của hệ thống buộc chặt hoàn chỉnh và việc sử dụng sai vòng đệm có thể làm cho bu-lông bên phải hoạt động kém.

Để tìm nguồn cung ứng vòng đệm tiêu chuẩn và tùy chỉnh, hãy xem lại Vòng đệm công nghiệp, duyệt Tất cả sản phẩm, hoặc gửi kích thước đặc biệt và điều kiện làm việc thông qua Dịch vụ chi tiết siết chặt tùy chỉnh.