三份平墊圈標準，只有其中一份說了墊圈是幹嘛的

本頁不解釋應力分佈的力學，不給任何設計或選用建議，也不寫任何產品名稱。 它讀的是三份標準的適用範圍，以及各一張尺寸表。 題目是從一個公開的工程問答網站、用它的開放介面抓下來的， 因為本站平常用的瀏覽器工具仍然連不上。 我們讀的是提問，不是回答，本頁也不出現任何使用者名稱。

一般系列把問題丟了回來

先看最普通的那種墊圈，就是盒子裡裝的那種。 它的標準開頭先說它是什麼：一般系列、產品等級 A、 200 HV 與 300 HV 兩個硬度等級、 公稱尺寸從 1,6 公釐到 64 公釐。 接著它說每一個硬度等級適合哪些緊固件。 200 HV 的墊圈給性質等級到 8.8 為止的螺栓與螺絲、到 8 為止的螺帽； 300 HV 的墊圈給到 10.9、螺帽到 10。

那是一句關於「墊圈要跟緊固件配對」的話，也是整份文件裡唯一一句功能性的話。 然後是適用範圍的最後一行。

看清楚那兩個條件是什麼。被夾住的軟材料。過大的孔。 那正是一般人會想到要加墊圈的那兩種場合， 而普通墊圈的標準把這兩個場合原封不動丟了回來，附帶一句「自己去檢核」。

而大系列把它們接了過去

下一份標準是同樣的墊圈、外徑更大。 它的適用範圍有同樣的硬度等級、同樣的緊固件清單， 然後多了一句一般系列沒有的話：這些墊圈 意圖用於夾持軟質材料件，或工件上有大通孔的場合。

同樣的兩個條件、同樣的順序，從一句警告變成了一個用途。 同一年、同一個委員會出的兩份文件裡， 大家最常拿墊圈去處理的那兩種情況，被其中一份推掉、被另一份認領。

然後是那個但書，這才是值得放慢速度的地方。 「但在後一種情況下，仍應檢核墊圈厚度的適用性。」 後一種情況就是那個過大的孔。 對一個大到撐不住墊圈的孔來說，標準點名的量不是外徑。 是厚度，因為一片架在大孔上、底下沒有支撐的墊圈， 被要求做的事是抗彎，不是分散。

實際上多拿到多少面積

拿 M8 走過三張表。以下都是公稱值，全部讀自公開的尺寸表。

承壓面是那兩個直徑之間的環，所以面積是 π/4 乘上兩者平方之差。 這個計算是我們做的。

• 一般系列：145,6 mm²
• 大系列：397,0 mm²，是一般系列的 2,73 倍
• 特大系列：552,1 mm²，是 3,79 倍

有兩件事從這裡掉出來。厚度只從 1,6 走到 2 再走到 3， 所以面積長了 3,8 倍，厚度只長了 1,9 倍。 而且特大系列的孔更大，9,00 對 8,40， 所以它多出來的外徑裡有零點六公釐是花在更鬆的配合上，不是花在承壓面上。

最大的那一種墊圈是最軟的

現在讀第三份的適用範圍，然後注意：它根本不是前兩份的放大版。

把三個硬度等級排成一列。這是我們的比對，三份文件並沒有把自己排在一起。 一般系列：200 HV 或 300 HV。大系列：200 HV 或 300 HV。 特大系列：100 HV。 那個承壓面積將近四倍的墊圈，硬度是另外兩份裡最軟選項的一半， 產品等級更低，而且它在自己適用範圍的最後三個字裡點名了用途。

這件事的後果值得直說，因為它跟直覺是反的。 如果你想在性質等級 10.9 的螺栓底下多要一點承壓面積， 特大墊圈不是標準給你的答案。它根本沒有涵蓋那顆螺栓。 這三份文件能給 10.9 的最大墊圈，是大系列的 300 HV， 在 M8 就是上面那個 2,73 倍。

以上完全沒有講任何一種墊圈能不能保護某種材料，本頁也不打算講。 哪一種墊圈適合一個接合，是承壓應力極限的問題， 而這裡讀的三份標準裡，一個極限值都沒有出現。

這三份文件裡實際上裝了什麼

三份關於「中間有個孔的扁平圓環」的 ISO 標準，合起來裝的是： 硬度等級、產品等級、公稱尺寸範圍、 每個硬度等級適合哪些緊固件性質等級的清單、 內孔與外徑、厚度、表面粗糙度，以及一整套被丟給另一份標準的公差。

它們沒有裝的，是力學的敘述。沒有壓力、沒有載重在頭部底下擴散多遠、 沒有大家會畫的那個錐體。 三份裡離那件事最近的，是中間那一份的一句話，說它的墊圈意圖用於哪兩種情況； 以及第一份的一句話，說在剛好那兩種情況下你應該自己去檢核。

本站以前從別的方向走過墊圈這條路： 孔周圍那圈銅不是墊圈， 以及星形墊圈在電氣搭接的禁用清單上。 那兩頁的內容這裡都不重複。

可以帶走的幾點

• 一般系列點名了兩種情況，然後叫你自己去檢核：夾持軟材料，以及大通孔
• 大系列把同樣那兩種認領成自己的用途。同一年、同一個委員會，處理方式相反
• 對過大的孔，大系列點名的是厚度，不是外徑
• M8 的承壓面積是 145,6、397,0、552,1 平方公釐，比值 1、2,73、3,79，這是我們拿公開直徑算的
• 面積長得比厚度快，3,8 倍對 1,9 倍
• 特大墊圈的孔更大，所以它多出來的直徑有一部分買的是餘隙，不是承壓面
• 特大墊圈是 100 HV、產品等級 C，而且只涵蓋到性質等級 6.8，用在木構造
• 所以 10.9 螺栓底下能用的最大墊圈是大系列的 300 HV，不是特大那一種
• 三份裡都沒有出現承壓應力極限，所以沒有一份會告訴你底下那個材料撐不撐得住

問題問的是墊圈為什麼能分散應力。 定義墊圈的那三份文件並沒有回答它，而這是一個發現，不是一句抱怨。 它們是掛著一個硬度等級的尺寸標準， 而整組裡唯一一句功能性的話，是三份裡中間那一份、關於兩種情況的一行字。

它們同樣沒有說墊圈該放哪一側。唯一非把這件事釘死不可的是一份試驗標準，而 它是把墊圈固定住不准轉， 而不是指定螺栓的某一端。

這一篇不屬於六步中的任何一步。它橫跨各步，或者發生在組裝之後。導致它的那些決定是在哪裡做的，見指定一顆螺絲，那篇寫的是順序，以及為什麼順序做反了是重工。

常見問題

平墊圈的標準有說墊圈是幹嘛的嗎？

三份裡只有一份有。大系列的標準說它的墊圈意圖用於夾持軟質材料件，或工件上有大通孔的場合。一般系列的標準點名了同樣那兩種情況，但要求使用者自己檢核此類墊圈在技術上是否適用；而特大系列的標準說的是應用場合，不是功能。

大系列的墊圈多給多少承壓面積？

以 M8 為例，一般系列是 8,40 的孔配 16,00 的外徑，大系列是同樣的孔配 24,00。把承壓面當成兩者之間的環來算，我們得到 145,6 與 397,0 平方公釐，所以大系列是一般系列的 2,73 倍。特大系列是 9,00 的孔配 28,0，得到 552,1 平方公釐，也就是 3,79 倍。

大系列的標準為什麼要提厚度？

因為它兩種情況裡的第二種。它說在有大通孔的場合，應檢核墊圈厚度的適用性。一片架在大到撐不住它的孔上的墊圈，被要求做的是抗彎，而決定那件事的是厚度，不是外徑。

特大墊圈只是一般墊圈的放大版嗎？

不是。它訂在 100 HV 硬度等級、產品等級 C，而另外兩份是產品等級 A 的 200 HV 與 300 HV。它適用於產品等級 C、性質等級到 6.8 為止的螺栓與螺絲，以及到 6 為止的螺帽，用於木構造。

性質等級 10.9 的螺栓底下該用哪一種墊圈？

本頁不給選用建議。能報告的是：讀過的三份標準裡，只有一般系列與大系列列出了適用到 10.9 的硬度等級，也就是 300 HV。特大系列只到 6.8，所以在那三份文件提供的選項裡，它不在 10.9 螺栓的名單上。

平墊圈有哪些硬度等級？

在這三份標準裡，一般系列與大系列是產品等級 A 的 200 HV 與 300 HV，特大系列是產品等級 C 的 100 HV。硬度是維氏，依另一份標準測試，而那一份本頁沒有讀。

標準有說墊圈底下的材料能承受多少壓力嗎？

沒有。三份裡都沒有出現承壓應力極限。它們給的是硬度等級、尺寸、厚度與表面粗糙度，公差則交給另一份文件。被夾住的材料撐不撐得住，不是它們回答的問題。

比較厚的墊圈會把載重擴散得比較遠嗎？

本頁不做這個主張，因為三份標準都沒有這樣說。大系列標準說的比這窄得多：在通孔很大的時候，檢核厚度。那是一句關於「該檢核哪個尺寸」的話，不是關於載重會走多遠。

所以墊圈到底為什麼能分散應力？

本頁不回答力學，也不打算回答。它報告的是這些產品標準裡裝了什麼：尺寸、硬度等級、以及相容緊固件性質等級的清單，加上三份裡中間那一份的一句用途敘述。

參考資料

• ISO 7089:2000《平墊圈　一般系列　產品等級 A》。九頁免費預覽，含適用範圍與優先尺寸表
• ISO 7093-1:2000《平墊圈　大系列　第 1 部：產品等級 A》。九頁免費預覽，含適用範圍與優先尺寸表
• ISO 7094:2000《平墊圈　特大系列　產品等級 C》。八頁免費預覽，含適用範圍與優先尺寸表
• 那則提問，在一個公開的工程問答網站上。二十四分、五個回答

本篇讀了三份免費預覽，一個系列一份：一般系列、大系列、特大系列，全部是 2000 年版。三份的預覽都涵蓋完整的適用範圍與優先尺寸表。引用的每一句話與每一個尺寸，都是把該頁算繪成圖檔用眼睛核對過的，不是靠文字擷取。以下各項是我們自己的算術與比對，不是三份文件中任何一份的敘述：145,6、397,0、552,1 平方公釐這三個承壓面積，是把承壓面當成公稱內孔與公稱外徑之間的環算出來的；2,73 與 3,79 這兩個比值；面積長 3,8 倍而厚度只長 1,9 倍這個觀察；特大系列的內孔比另外兩份大這一點；以及把三個硬度等級並排來讀。本篇讀的標準沒有任何一份把三個系列放在一起，也沒有做這個比較。本頁不解釋應力分佈的力學，不給任何設計或選用建議，也不主張任何墊圈能保護任何材料，因為三份裡都沒有出現承壓應力極限。這些文件引用的墊圈總表、墊圈公差標準與維氏硬度試驗方法，本篇一份都沒有讀；非優先尺寸表也沒有使用。題目來自一個公開的工程問答網站，而不是本站平常使用的論壇工具，那個工具仍然連不上。我們讀的是提問，不是回答，本頁也不出現任何使用者名稱。