独特结构赋予弹性势能
碟形弹簧垫圈，顾名思义，其形状呈圆锥状碟形，犹如一个微型的金属盘碟。这种特殊的结构是它实现防松功能的基础。垫圈通常选用优质弹簧钢或不锈钢材料制造，并经过精心的热处理工艺，从而具备良好的弹性和较高的强度。当螺栓或螺母被拧紧时，碟形弹簧垫圈承受轴向压力，此时它会发生弹性变形。不同于普通平垫圈的平面压缩变形，碟形弹簧垫圈的变形方式更为复杂，它不仅沿轴向被压缩，同时在径向上也会产生微小扩张。在这一变形过程中，垫圈储存了大量的弹性势能。例如，在汽车发动机的气缸盖螺栓连接中，碟形弹簧垫圈在拧紧时储存的弹性势能，为后续抵御振动等外力干扰提供了能量基础。
弹性补偿抵御松动位移
在设备运行期间，振动、冲击等外力持续作用，会使螺栓连接产生松动的趋势。一旦螺栓出现松动，哪怕只是极其微小的位移，碟形弹簧垫圈储存的弹性势能便会立即释放。垫圈会迅速回弹，持续不断地对螺栓或螺母施加轴向压力，以此来弥补螺栓因松动而产生的位移量，确保螺纹间始终保持足够的摩擦力。以风力发电机组为例，其塔筒与机舱、轮毂等部位的连接螺栓，在叶片高速旋转产生的强烈振动以及复杂交变载荷作用下，极易松动。而安装了碟形弹簧垫圈后，垫圈能够凭借弹性补偿机制，及时应对螺栓的微小位移，维持紧固力的稳定，保障风力发电机组长期安全可靠运行。
增大摩擦阻碍螺栓转动
除了弹性补偿作用外，碟形弹簧垫圈在受压时，其上下表面会与被连接件、螺母或螺栓头部紧密贴合。这种紧密贴合大大增加了接触面积，同时由于碟形结构的特点，使得接触面上的压力分布更为均匀，进而显著增大了摩擦系数。在机械设备运转过程中，当螺栓受到外力试图转动时，碟形弹簧垫圈与接触面之间增大的摩擦力会形成强大的阻力，有效阻碍螺栓的转动。在石油化工设备中，许多设备在运行时会受到内部介质的压力波动以及机械振动的双重影响，螺栓连接面临严峻考验。碟形弹簧垫圈通过增大摩擦力这一特性，能牢牢 “锁住” 螺栓，防止其在复杂工况下松动，确保设备的正常运行和安全生产。
协同其他元件强化防松
在实际应用中，碟形弹簧垫圈常常与其他防松元件协同使用，以进一步提升防松效果。它可以与普通平垫圈配合，平垫圈能够增大被连接件的受力面积，使压力分布更加均匀，同时保护被连接件表面不被损坏，在此基础上，碟形弹簧垫圈更好地发挥其防松作用。此外，碟形弹簧垫圈还可与防松螺母、开口销等配合使用。例如，在一些对防松要求极高的航空航天设备中，会将碟形弹簧垫圈与自锁螺母组合，形成多重防松保障体系，全方位抵御各种可能导致螺栓松动的因素，确保设备在极端复杂的工况下，螺栓连接依然稳固可靠。
碟形弹簧垫圈通过独特的结构设计，实现弹性势能储存与释放，利用弹性补偿和增大摩擦两大关键机制，有效防止螺栓松动。在与其他防松元件协同作用下，其防松效果更是得到极大强化。在工业生产、建筑工程等众多领域，碟形弹簧垫圈为保障螺栓连接的稳定性、确保设备和结构的安全运行，发挥着不可或缺的重要作用 。
